JP2014131417A - Power receiving device, power transmission device and power transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受電装置、送電装置および電力伝送システムに関する。 The present invention relates to a power reception device, a power transmission device, and a power transmission system.
自然環境への配慮から、ハイブリッド車両および電気自動車などの電動車両が着目されている。電動車両は、バッテリなどの電力を用いて駆動輪を駆動させる。近年、プラグなどを用いないで、非接触で電動車両のバッテリを充電可能とするワイヤレス充電が着目されている。 In consideration of the natural environment, electric vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles have attracted attention. An electric vehicle drives drive wheels using electric power such as a battery. In recent years, attention has been focused on wireless charging that can charge a battery of an electric vehicle in a non-contact manner without using a plug or the like.
特開2011−050127号公報(特許文献1)は、受電部および送電部を備える非接触電力給電装置を開示している。送電部および受電部は、いずれもH形状を有するコアと、コアに装着されたコイルとを含む。同公報は、H形状を有するコアを用いることによって、非接触給電装置の受電部を小型化および軽量化することができると述べている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2011-050127 (Patent Document 1) discloses a non-contact power feeding apparatus including a power reception unit and a power transmission unit. Each of the power transmission unit and the power reception unit includes a core having an H shape and a coil attached to the core. The publication states that by using a core having an H shape, the power receiving unit of the non-contact power feeding device can be reduced in size and weight.
2つのコイルが互いに間隔を空けた状態で1つのコアの軸部に巻回されたとする。この場合、コイルの巻回軸方向における軸部の外側の端部には、外側磁極部が形成される。コイルの巻回軸方向における2つのコイルの間には、中央磁極部が形成される。 It is assumed that two coils are wound around a shaft portion of one core in a state where they are spaced from each other. In this case, an outer magnetic pole part is formed at the outer end of the shaft part in the winding axis direction of the coil. A central magnetic pole portion is formed between the two coils in the winding axis direction of the coil.
本発明は、2つのコイル間に形成された中央磁極部を用いて電力を送受電するときに、受電部と送電部とが相対的に位置ずれしたとしても、電力伝送効率が低下することを抑制可能な受電装置、送電装置および電力伝送システムを提供することを目的とする。 According to the present invention, when power is transmitted and received using the central magnetic pole portion formed between two coils, even if the power receiving unit and the power transmitting unit are relatively displaced, the power transmission efficiency is reduced. An object of the present invention is to provide a power receiving device, a power transmission device, and a power transmission system that can be suppressed.
本発明のある局面に基づく受電装置は、送電部のコイルに対向した状態で上記コイルから非接触で電力を受電し、上記コイルに対向する方向である対向方向に対して直交する方向に延びる仮想の巻回軸の周囲を取り囲むようにそれぞれ配置される第1コイルおよび第2コイルと、上記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに上記軸部に設けられ上記対向方向および上記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備えた受電装置であって、上記軸部は、上記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、上記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、上記巻回軸方向における上記第1巻回部および上記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、上記外側磁極部は、上記中央磁極部よりも上記第1巻回部の端部側に設けられ、上記交差方向における上記中央磁極部の長さは、上記交差方向における上記外側磁極部の長さよりも短く、かつ、上記交差方向における上記第1巻回部および上記第2巻回部の長さよりも長い。 A power receiving device according to an aspect of the present invention receives power from the coil in a non-contact manner while facing a coil of a power transmission unit, and extends in a direction orthogonal to a facing direction that is a direction facing the coil. A first coil and a second coil that are respectively arranged so as to surround the periphery of the winding axis, a shaft portion extending in the winding shaft direction in which the winding shaft extends, and the opposing direction provided in the shaft portion and the A core including an outer magnetic pole portion extending in an intersecting direction orthogonal to the winding axis direction, wherein the shaft portion is a first winding portion around which the first coil is disposed. And a second winding portion around which the second coil is disposed, and a central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction. And the outer magnetic pole part is more than the central magnetic pole part. Provided on the end side of the first winding part, the length of the central magnetic pole part in the intersecting direction is shorter than the length of the outer magnetic pole part in the intersecting direction, and the first in the intersecting direction It is longer than the length of the winding part and the second winding part.
本発明の他の局面に基づく受電装置は、送電部のコイルに対向した状態で上記コイルから非接触で電力を受電し、上記コイルに対向する方向である対向方向に対して直交する方向に延びる仮想の巻回軸の周囲を取り囲むようにそれぞれ配置される第1コイルおよび第2コイルと、上記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに上記軸部に設けられ上記対向方向および上記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備えた受電装置であって、上記軸部は、上記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、上記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、上記巻回軸方向における上記第1巻回部および上記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、上記外側磁極部は、上記中央磁極部よりも上記第1巻回部の端部側に設けられ、上記中央磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、上記第1巻回部および上記第2巻回部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きく、上記中央磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、上記第1巻回部および上記第2巻回部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きい。 A power receiving device according to another aspect of the present invention receives electric power from the coil in a non-contact manner while facing a coil of a power transmission unit, and extends in a direction orthogonal to a facing direction that is a direction facing the coil. A first coil and a second coil respectively disposed so as to surround a virtual winding shaft; a shaft portion extending in the winding shaft direction in which the winding shaft extends; and the opposing direction provided in the shaft portion and And a core including an outer magnetic pole portion extending in a crossing direction orthogonal to the winding axis direction, wherein the shaft portion has a first winding around which the first coil is disposed. A second winding portion around which the second coil is disposed, and a central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction. And the outer magnetic pole part is more than the central magnetic pole part. The dimension between the winding axis and the portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the intersecting direction and provided on the end side of the first winding portion is the outer magnetic pole portion. Less than the dimension between the winding shaft in the intersecting direction and the winding axis farthest from the winding axis, and the intersection of the first winding portion and the second winding portion. Larger than the dimension between the winding axis in the direction farthest from the winding axis and the winding axis, and the part of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction; The dimension between the winding axis is smaller than the dimension between the winding axis and the portion of the outer magnetic pole portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction, and The crossing direction of the first winding part and the second winding part It is greater than the dimension between the most distant portion and the winding shaft from the winding axis in the opposite direction.
好ましくは、上記中央磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分に比べて、上記交差方向において上記巻回軸寄りに位置し、上記中央磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分に比べて、上記交差方向とは反対方向において上記巻回軸寄りに位置する。 Preferably, the portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the crossing direction is more than the portion of the outer magnetic pole portion that is furthest from the winding axis in the crossing direction. The portion that is located closer to the winding axis in the crossing direction and that is farthest from the winding axis in the direction opposite to the crossing direction in the central magnetic pole portion is the crossing direction in the outer magnetic pole portion. Compared to the portion farthest from the winding axis in the opposite direction, it is located closer to the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction.
好ましくは、上記中央磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記第1コイルおよび上記第2コイルのうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きく、上記中央磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記第1コイルおよび上記第2コイルのうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きい。 Preferably, a dimension between a portion of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the crossing direction and the winding axis is the crossing direction of the first coil and the second coil. Larger than the dimension between the winding axis and the portion farthest from the winding axis, and the portion of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction The dimension between the winding axis is based on the dimension between the winding axis and the part farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the first coil and the second coil. Is also big.
好ましくは、上記第1コイルおよび上記第2コイルに流れる電流の向きを切り替える切替部をさらに備える。好ましくは、受電時における上記送電部の磁束分布が上記第1コイルおよび上記第2コイルに適合する磁束分布となるように、上記送電部に関する情報に基づいて上記切替部を制御する制御部をさらに備える。好ましくは、上記第1コイルおよび上記第2コイルは、直列接続されている。好ましくは、直列接続された上記第1コイルおよび上記第2コイルの両端に並列に接続されたコンデンサをさらに備える。 Preferably, a switching unit that switches the direction of the current flowing through the first coil and the second coil is further provided. Preferably, a control unit that controls the switching unit based on information on the power transmission unit is further arranged so that the magnetic flux distribution of the power transmission unit at the time of power reception becomes a magnetic flux distribution that matches the first coil and the second coil. Prepare. Preferably, the first coil and the second coil are connected in series. Preferably, a capacitor connected in parallel to both ends of the first coil and the second coil connected in series is further provided.
好ましくは、上記コンデンサは、静電容量が異なる複数の切替コンデンサの中から電気的な接続が切り替えられることによって選択された1または複数の切替コンデンサ、および/または、静電容量の値を調節可能な可変コンデンサを含む。好ましくは、上記巻回軸方向において、上記中央磁極部の長さは、上記外側磁極部の長さよりも長い。好ましくは、上記第1コイルおよび上記第2コイルの上記対向方向における位置を変更し、これらと上記送電部の上記コイルとの間の間隔を調節する調節機構をさらに備える。 Preferably, the capacitor is capable of adjusting one or a plurality of switching capacitors selected by switching electrical connection among a plurality of switching capacitors having different capacitances and / or a capacitance value. Including variable capacitors. Preferably, in the winding axis direction, the length of the central magnetic pole portion is longer than the length of the outer magnetic pole portion. Preferably, an adjustment mechanism for changing a position of the first coil and the second coil in the facing direction and adjusting a distance between the coil and the coil of the power transmission unit is further provided.
本発明のある局面に基づく送電装置は、受電部のコイルに対向した状態で上記コイルに非接触で電力を送電し、上記コイルに対向する方向である対向方向に対して直交する方向に延びる仮想の巻回軸の周囲を取り囲むようにそれぞれ配置される第1コイルおよび第2コイルと、上記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに上記軸部に設けられ上記対向方向および上記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備えた送電装置であって、上記軸部は、上記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、上記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、上記巻回軸方向における上記第1巻回部および上記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、上記外側磁極部は、上記中央磁極部よりも上記第1巻回部の端部側に設けられ、上記交差方向における上記中央磁極部の長さは、上記交差方向における上記外側磁極部の長さよりも短く、かつ、上記交差方向における上記第1巻回部および上記第2巻回部の長さよりも長い。 A power transmission device according to an aspect of the present invention transmits power in a non-contact manner to the coil while facing a coil of a power receiving unit, and extends in a direction orthogonal to a facing direction that is a direction facing the coil. A first coil and a second coil that are respectively arranged so as to surround the periphery of the winding axis, a shaft portion extending in the winding shaft direction in which the winding shaft extends, and the opposing direction provided in the shaft portion and the A core including an outer magnetic pole portion extending in an intersecting direction orthogonal to the winding axis direction, wherein the shaft portion is a first winding portion around which the first coil is disposed. And a second winding portion around which the second coil is disposed, and a central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction. And the outer magnetic pole part is more than the central magnetic pole part. The length of the central magnetic pole portion in the cross direction is shorter than the length of the outer magnetic pole portion in the cross direction and the first magnetic pole in the cross direction is provided on the end side of the first winding portion. It is longer than the length of the winding part and the second winding part.
本発明の他の局面に基づく送電装置は、受電部のコイルに対向した状態で上記コイルに非接触で電力を送電し、上記コイルに対向する方向である対向方向に対して直交する方向に延びる仮想の巻回軸の周囲を取り囲むようにそれぞれ配置される第1コイルおよび第2コイルと、上記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに上記軸部に設けられ上記対向方向および上記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備えた送電装置であって、上記軸部は、上記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、上記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、上記巻回軸方向における上記第1巻回部および上記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、上記外側磁極部は、上記中央磁極部よりも上記第1巻回部の端部側に設けられ、上記中央磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、上記第1巻回部および上記第2巻回部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きく、上記中央磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、上記第1巻回部および上記第2巻回部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きい。 A power transmission device according to another aspect of the present invention transmits power in a non-contact manner to the coil while facing a coil of a power receiving unit, and extends in a direction orthogonal to a facing direction that is a direction facing the coil. A first coil and a second coil respectively disposed so as to surround a virtual winding shaft; a shaft portion extending in the winding shaft direction in which the winding shaft extends; and the opposing direction provided in the shaft portion and A core including an outer magnetic pole portion extending in an intersecting direction orthogonal to the winding axis direction, wherein the shaft portion has a first winding around which the first coil is disposed. A second winding portion around which the second coil is disposed, and a central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction. And the outer magnetic pole part is more than the central magnetic pole part. The dimension between the winding axis and the portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the intersecting direction is provided on the end side of the first winding portion. Less than the dimension between the winding shaft in the intersecting direction and the winding axis farthest from the winding axis, and the intersection of the first winding portion and the second winding portion. Larger than the dimension between the winding axis in the direction farthest from the winding axis and the winding axis, and the part of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction; The dimension between the winding axis is smaller than the dimension between the winding axis and the portion of the outer magnetic pole portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction, and The crossing direction of the first winding part and the second winding part; Greater than the dimension between the most distant portion and the winding shaft from the winding axis in the opposite direction.
好ましくは、上記中央磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分に比べて、上記交差方向において上記巻回軸寄りに位置し、上記中央磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分に比べて、上記交差方向とは反対方向において上記巻回軸寄りに位置する。 Preferably, the portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the crossing direction is more than the portion of the outer magnetic pole portion that is furthest from the winding axis in the crossing direction. The portion that is located closer to the winding axis in the crossing direction and that is farthest from the winding axis in the direction opposite to the crossing direction in the central magnetic pole portion is the crossing direction in the outer magnetic pole portion. Compared to the portion farthest from the winding axis in the opposite direction, it is located closer to the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction.
好ましくは、上記中央磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記第1コイルおよび上記第2コイルのうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きく、上記中央磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記第1コイルおよび上記第2コイルのうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きい。 Preferably, a dimension between a portion of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the crossing direction and the winding axis is the crossing direction of the first coil and the second coil. Larger than the dimension between the winding axis and the portion farthest from the winding axis, and the portion of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction The dimension between the winding axis is based on the dimension between the winding axis and the part farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the first coil and the second coil. Is also big.
好ましくは、上記第1コイルおよび上記第2コイルに流れる電流の向きを切り替える切替部をさらに備える。好ましくは、送電時における上記受電部の磁束分布が上記第1コイルおよび上記第2コイルに適合する磁束分布となるように、上記受電部に関する情報に基づいて上記切替部を制御する制御部をさらに備える。好ましくは、上記第1コイルおよび上記第2コイルは、直列接続されている。好ましくは、上記第1コイルおよび上記第2コイルの間でこれらに直列に接続された第1コンデンサと、上記第1コイルおよび高周波電源の間でこれらに直列に接続された第2コンデンサとをさらに備える。 Preferably, a switching unit that switches the direction of the current flowing through the first coil and the second coil is further provided. Preferably, a control unit that controls the switching unit based on information about the power receiving unit is further arranged so that the magnetic flux distribution of the power receiving unit during power transmission is a magnetic flux distribution that matches the first coil and the second coil. Prepare. Preferably, the first coil and the second coil are connected in series. Preferably, a first capacitor connected in series between the first coil and the second coil, and a second capacitor connected in series between the first coil and the high-frequency power source are further provided. Prepare.
好ましくは、上記第1コンデンサおよび上記第2コンデンサは、静電容量が異なる複数の切替コンデンサの中から電気的な接続が切り替えられることによって選択された1または複数の切替コンデンサ、および/または、静電容量の値を調節可能な可変コンデンサをそれぞれ含む。好ましくは、上記巻回軸方向において、上記中央磁極部の長さは、上記外側磁極部の長さよりも長い。 Preferably, the first capacitor and the second capacitor are one or more switching capacitors selected by switching electrical connection from among a plurality of switching capacitors having different capacitances, and / or static capacitances. Each includes a variable capacitor with adjustable capacitance value. Preferably, in the winding axis direction, the length of the central magnetic pole portion is longer than the length of the outer magnetic pole portion.
本発明のある局面に基づく電力伝送システムは、受電装置と、上記受電装置に対向した状態で上記受電装置に非接触で電力を送電する送電装置と、を備えた電力伝送システムであって、上記受電装置および/または上記送電装置は、上記受電装置および上記送電装置同士が対向する方向である対向方向に対して直交する方向に延びる仮想の巻回軸の周囲を取り囲むようにそれぞれ配置される第1コイルおよび第2コイルと、上記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに上記軸部に設けられ上記対向方向および上記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備え、上記軸部は、上記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、上記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、上記巻回軸方向における上記第1巻回部および上記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、上記外側磁極部は、上記中央磁極部よりも上記第1巻回部の端部側に設けられ、上記交差方向における上記中央磁極部の長さは、上記交差方向における上記外側磁極部の長さよりも短く、かつ、上記交差方向における上記第1巻回部および上記第2巻回部の長さよりも長い。 A power transmission system according to an aspect of the present invention is a power transmission system including a power reception device and a power transmission device that transmits power to the power reception device in a contactless manner in a state of facing the power reception device, The power receiving device and / or the power transmission device are respectively disposed so as to surround the periphery of a virtual winding shaft extending in a direction orthogonal to the facing direction, which is a direction in which the power receiving device and the power transmitting device are opposed to each other. One coil and a second coil, a shaft portion extending in a winding axis direction in which the winding shaft extends, and an outer magnetic pole provided in the shaft portion and extending in a crossing direction orthogonal to the facing direction and the winding axis direction A core including a portion, and the shaft portion includes a first winding portion around which the first coil is arranged, a second winding portion around which the second coil is arranged, and the winding In the direction of the rotation axis A central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion, wherein the outer magnetic pole portion is closer to the end of the first winding portion than the central magnetic pole portion. The length of the central magnetic pole part in the cross direction is shorter than the length of the outer magnetic pole part in the cross direction, and the first winding part and the second winding part in the cross direction Longer than the length of.
本発明の他の局面に基づく電力伝送システムは、受電装置と、上記受電装置に対向した状態で上記受電装置に非接触で電力を送電する送電装置と、を備えた電力伝送システムであって、上記受電装置および/または上記送電装置は、上記受電装置および上記送電装置同士が対向する方向である対向方向に対して直交する方向に延びる仮想の巻回軸の周囲を取り囲むようにそれぞれ配置される第1コイルおよび第2コイルと、上記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに上記軸部に設けられ上記対向方向および上記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備え、上記軸部は、上記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、上記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、上記巻回軸方向における上記第1巻回部および上記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、上記外側磁極部は、上記中央磁極部よりも上記第1巻回部の端部側に設けられ、上記中央磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、上記第1巻回部および上記第2巻回部のうちの上記交差方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きく、上記中央磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法は、上記外側磁極部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、上記第1巻回部および上記第2巻回部のうちの上記交差方向とは反対方向における上記巻回軸から最も離れた部分と上記巻回軸との間の寸法よりも大きい。 A power transmission system according to another aspect of the present invention is a power transmission system comprising: a power receiving device; and a power transmission device that transmits power in a non-contact manner to the power receiving device while facing the power receiving device. The power reception device and / or the power transmission device are respectively disposed so as to surround a virtual winding shaft extending in a direction orthogonal to a facing direction, which is a direction in which the power reception device and the power transmission device face each other. A first coil and a second coil; a shaft portion extending in a winding axis direction in which the winding shaft extends; and an outer side provided in the shaft portion and extending in a crossing direction orthogonal to the opposing direction and the winding axis direction. A core including a magnetic pole part, and the shaft part includes a first winding part around which the first coil is arranged, a second winding part around which the second coil is arranged, and In the winding axis direction A central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion, wherein the outer magnetic pole portion is closer to the end of the first winding portion than the central magnetic pole portion. The dimension between the portion of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the intersecting direction and the winding axis is the winding in the intersecting direction of the outer magnetic pole portion. It is smaller than the dimension between the part furthest away from the axis and the winding axis, and is farthest from the winding axis in the intersecting direction of the first winding part and the second winding part. The dimension between the winding axis and the part farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the central magnetic pole portion is larger than the dimension between the part and the winding axis. From the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the outer magnetic pole part Is smaller than the dimension between the separated portion and the winding axis, and is the most from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the first winding part and the second winding part. It is larger than the dimension between the separated portion and the winding shaft.
本発明によれば、2つのコイル間に形成された中央磁極部を用いて電力を送受電するときに、受電部と送電部とが相対的に位置ずれしたとしても、電力伝送効率が低下することを抑制できる。 According to the present invention, when power is transmitted and received using the central magnetic pole portion formed between the two coils, the power transmission efficiency is reduced even if the power receiving unit and the power transmitting unit are relatively displaced. This can be suppressed.
本発明に基づいた各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。 Embodiments based on the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of each embodiment, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, the amount, and the like unless otherwise specified. In the description of each embodiment, the same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated.
[実施の形態1]
(電力伝送システム1000)
図1は、実施の形態1における電力伝送システム1000、受電装置11および送電装置60を模式的に示す図である。図1を参照して、電力伝送システム1000は、外部給電装置61および電動車両10を備える。
[Embodiment 1]
(Power transmission system 1000)
FIG. 1 is a diagram schematically showing
(外部給電装置61)
外部給電装置61は、送電装置60、高周波電力ドライバ64、および制御部としての送電ECU65を含む。高周波電力ドライバ64は、交流電源63に接続される。交流電源63は、商用電源であっても、独立電源装置であってもよい。送電装置60は、高周波電力ドライバ64に接続される。送電ECU65は、高周波電力ドライバ64などの駆動を制御する。
(External power supply 61)
The external power supply device 61 includes a
送電装置60は、送電部400を含み、駐車スペース62に設けられる。送電部400は、フェライト製のコア40、コイル51(1次コイル)およびキャパシタ53(コンデンサ)を有する。コイル51は、高周波電力ドライバ64に接続される。キャパシタ53は、コイル51に接続される。キャパシタ53は、必須の構成ではなく、必要に応じて用いられるとよい。
The
コア40およびコイル51は、いわゆる円型コイルタイプ(Circular Coil Type)のコイルユニットを構成している。磁束は、いわゆるドーナツ型の形状を有しており、円形状を有するコア40の中央部分を通過する。ここで言う中央部分とは、コア40の外形円の中心付近であって、コイル51が存在せずに中空となっている部分である。コイル51は、浮遊容量を有する。送電部400においては、コイル51のインダクタンスと、コイル51の浮遊容量およびキャパシタ53のキャパシタンスとによって電気回路が形成される。
The
(電動車両10)
電動車両10は、図示しないエンジンおよび燃料電池を備え、ハイブリッド車両として機能する。電動車両10は、モータにより駆動される車両であれば、燃料電池車両として機能するものであってもよい。電動車両10は、モータにより駆動される車両であれば、電気自動車として機能するものであってもよい。本実施の形態においては、受電対象が車両であるが、受電対象は車両以外のものであってもよい。
(Electric vehicle 10)
The
電動車両10は、受電装置11、車両ECU12(Electronic Control Unit)、整流器13、DC/DCコンバータ14、バッテリ15、パワーコントロールユニット16(Power Control Unit)およびモータユニット17を含む。
The
受電装置11は、電動車両10が駐車スペース62の所定位置に停車し、送電装置60に対向した状態で、送電装置60から電力を受電する。駐車スペース62には、電動車両10を所定位置に停車させるために、輪止62Sならびに駐車位置および駐車範囲を示すライン(図示せず)が設けられている。
The
受電装置11は、受電部200を含む。受電部200は、フェライト製のコア20、コイル31,32(2次コイル)およびキャパシタ33を有する。コイル31,32は、コア20の外周面を取り囲むように配置され、整流器13に接続される。キャパシタ33は、コイル31,32に接続される。キャパシタ33は、必須の構成ではなく、必要に応じて用いられるとよい。
The
コイル31,32は、浮遊容量を有する。受電部200においては、コイル31,32のインダクタンスと、コイル31,32の浮遊容量およびキャパシタ33のキャパシタンスとによって電気回路が形成される。コア20およびコイル31,32等のさらなる詳細については、図4〜図8を参照して後述する。
The
DC/DCコンバータ14は、整流器13に接続される。整流器13は、受電装置11から供給される交流電流を直流電流に変換して、DC/DCコンバータ14に供給する。バッテリ15は、DC/DCコンバータ14に接続される。DC/DCコンバータ14は、整流器13から供給された直流電流の電圧を調整して、バッテリ15に供給する。
The DC /
車両ECU12は、DC/DCコンバータ14およびパワーコントロールユニット16などの駆動を制御する。DC/DCコンバータ14は、必須の構成ではなく、必要に応じて用いられるとよい。DC/DCコンバータ14が用いられない場合には、外部給電装置61(詳細は後述する)の送電装置60と高周波電力ドライバ64との間に整合器を設けるとよい。この整合器は、インピーダンスを整合し、DC/DCコンバータ14を代用することができる。
The
パワーコントロールユニット16は、バッテリ15に接続される。モータユニット17は、パワーコントロールユニット16に接続される。パワーコントロールユニット16は、バッテリ15に接続された図示しないコンバータと、このコンバータに接続された図示しないインバータとを含む。
The
コンバータは、バッテリ15から供給される直流電流を調整(昇圧)してインバータに供給する。インバータは、コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換してモータユニット17に供給する。モータユニット17は、発電機として機能するモータジェネレータと、電動機として機能するモータジェネレータとを含む。モータユニット17としては、たとえば三相交流モータを用いることができる。モータユニット17は、パワーコントロールユニット16のインバータから供給された交流電流によって駆動する。
The converter adjusts (boosts) the direct current supplied from the
図2は、電動車両10を示す左側面図である。図2を参照して、電動車両10は、車両本体70および車輪をさらに備える。車両本体70の内部には、駆動室80、乗員収容室81および荷物室82が設けられる。駆動室80の中には、図1に示すモータユニット17および図示しないエンジンなどが収容される。乗員収容室81は、電動車両10の進行方向において、駆動室80よりも後方側に位置する。荷物室82は、電動車両10の進行方向において、乗員収容室81よりも後方側に位置する。
FIG. 2 is a left side view showing the
車両本体70の左側面71には、乗降用開口部82L、ドア83L、フロントフェンダ84L、フロントバンパ86、リヤフェンダ85Lおよびリヤバンパ87が設けられる。乗降用開口部82Lは、乗員収容室81に連通する。ドア83Lは、乗降用開口部82Lを開閉する。フロントフェンダ84Lは、電動車両10の進行方向において、乗降用開口部82Lよりも前方側に位置する。
On the
フロントバンパ86は、電動車両10の進行方向において、フロントフェンダ84Lよりも前方側に位置する。リヤフェンダ85Lは、電動車両10の進行方向において、乗降用開口部82Lよりも後方側に位置する。リヤバンパ87は、電動車両10の進行方向において、リヤフェンダ85Lよりも後方側に位置する。車両本体70の右側面(図示せず)は、車両本体70の左側面71と同様の構成を有する。
The
図3は、電動車両10を示す底面図である。図3を参照して、電動車両10は、底面76を有する。電動車両10の底面76とは、電動車両10の車輪(タイヤ)が地面と接地した状態において、地面に対して鉛直方向下方に離れた位置から電動車両10を見たときに、電動車両10のうちの視認可能な領域である。電動車両10は、電動車両10の幅方向に配列する前輪18R,18Lと、電動車両10の幅方向に配列する後輪19R,19Lとを含む。電動車両10の進行方向において、前輪18R,18Lは、後輪19R,19Lよりも前方側に位置している。電動車両10においては、前輪18R,18Lが駆動輪を構成していてもよいし、後輪19R,19Lが駆動輪を構成していてもよいし、前輪および後輪の双方が駆動輪を構成していてもよい。
FIG. 3 is a bottom view showing the
電動車両10の底面76には、フロアパネル69、サイドメンバ67およびクロスメンバが設けられる。フロアパネル69は、電動車両10の内部と電動車両10の外部とを区画する。サイドメンバ67は、フロアパネル69の下面に配置される。クロスメンバは、フロアパネル69の下面に配置される。本実施の形態における受電装置11は、ケース66の中に収容された状態で電動車両10の底面76に設けられ、後輪19Rおよび後輪19Lの間に配置される。受電装置11の近傍には、バッテリ15が配置される。
A
受電装置11を電動車両10の底面76に固定するためには、各種の方法を採用することができる。たとえば、受電装置11をサイドメンバ67またはクロスメンバから懸架することにより、受電装置11を電動車両10の底面76に固定することができる。受電装置11は、フロアパネル69に固定されてもよい。
In order to fix the
(受電部200)
図4は、受電装置11(図1参照)の受電部200を示す斜視図である。受電装置11の受電部200は、整流器13(図1参照)等とともに、ケース66(図3参照)の中に収容される。受電部200は、フェライト製のコア20、第1コイルとしてのコイル31、第2コイルとしてのコイル32、およびキャパシタ33(図1参照)を有する。
(Power receiving unit 200)
FIG. 4 is a perspective view showing the
コア20は、軸部28および外側磁極部23,24を含む。軸部28は、コイル31,32の巻回軸A200が延びる方向に沿って延びる形状を有する。本実施の形態においては、コイル31,32の巻回軸A200は、直線状に延びる形状を有する。コイル31,32の巻回軸A200は、対向方向(図1中における矢印Z方向)に対して直交する方向に延びている。ここで言う対向方向とは、コイル31,32が送電部400(図1参照)側のコイル51(図1参照)に対向する方向である。本実施の形態における対向方向は、駐車スペース62(図1参照)の表面(地面)に対して垂直な方向であり、巻回軸A200は、駐車スペース62(図1参照)の表面(地面)に対して平行な方向に延びている。コイル31,32は、巻回軸A200の周囲を取り囲むように形成される。
The
ここで言うコイル31の巻回軸A200は、たとえば、コイル31の長さ方向における一方の端部からコイル31の長さ方向における他方の端部にわたってコイル31を単位長さに区分したとき、その単位長さ毎のコイル31の曲率中心点またはその曲率中心点の近傍を通る線を描くことで形成される。単位長さ毎のコイル31の曲率中心点から仮想線である巻回軸A200を導く方法としては、線形近似、対数近似、および多項式近似などの各種近似方法が挙げられる。コイル32の巻回軸A200についても同様であり、本実施の形態においては、コイル31の巻回軸とコイル32の巻回軸とは、巻回軸A200として略同一の直線を形成している。
When the
軸部28は、第1巻回部としての巻回部21、第2巻回部としての巻回部22、および中央磁極部25を有する。本実施の形態においては、支持部材26,27を用いて、コイル31,32および巻回部21,22が固定される。
The
図5は、支持部材26を示す斜視図である。支持部材26は、板状部26A,26Bおよび筒状部26Cを有する。板状部26A,26Bは、板状の形状を有し、コイル31の巻回軸A200に対して直交する方向に延びるように配置される。本実施の形態の板状部26A,26Bは、矩形状の外形を有し、コイル31の巻回軸A200に対して直交する方向に延びるように配置される。板状部26Aおよび板状部26Bは、巻回軸A200の延びる方向において間隔を空けて互いに対向するように配置される。
FIG. 5 is a perspective view showing the
板状部26Aには、矩形状の内周形状を有する開口部26AHが設けられる。板状部26Bには、矩形状の内周形状を有する開口部26BHが設けられる。筒状部26Cは、中空状の形状を有する。本実施の形態の筒状部26Cは、角筒状の形状を有し、板状部26Aと板状部26Bとの間を接続するように設けられる。板状部26Aの開口部26AHと板状部26Bの開口部26BHとは、筒状部26Cの内部を通して連通している。
The plate-
第1巻回部としての巻回部21は、板状の形状を有するフェライト21A,21B,21Cが積層されることによって構成され、筒状部26Cの内部に差し込まれている。本実施の形態の巻回部21は、複数のフェライトから構成されるが、巻回部21は、単一のフェライトから構成されていてもよい。コイル31は、筒状部26Cの周囲に巻回される。
The winding
コイル31が筒状部26Cの周囲に巻回された状態では、コイル31は巻回部21の周囲に配置される。コイル31は、巻回軸A200が延びる方向における一方の端部から他方の端部に向かうにつれて、巻回軸A200の延びる方向に変位するように形成されている。コイル31の巻回軸A200方向への位置ずれは、板状部26Aによって防止される。コイル31の巻回軸A200方向の反対方向への位置ずれは、板状部26Bによって防止される。
In a state where the
図5中の括弧付きで示される参照符号は、支持部材27に対応する。本実施の形態では、支持部材27は支持部材26と同一の形状を有する。支持部材27は、板状部27A,27Bおよび筒状部27Cを有する。板状部27A,27Bは、板状の形状を有し、コイル32の巻回軸A200に対して直交する方向に延びるように配置される。本実施の形態の板状部27A,27Bは、矩形状の外形を有し、コイル32の巻回軸A200に対して直交する方向に延びるように配置される。板状部27Aおよび板状部27Bは、巻回軸A200の延びる方向において間隔を空けて互いに対向するように配置される。
Reference numerals indicated in parentheses in FIG. 5 correspond to the
板状部27Aには、矩形状の内周形状を有する開口部27AHが設けられる。板状部27Bには、矩形状の内周形状を有する開口部27BHが設けられる。筒状部27Cは、中空状の形状を有する。本実施の形態の筒状部27Cは、角筒状の形状を有し、板状部27Aと板状部27Bとの間を接続するように設けられる。板状部27Aの開口部27AHと板状部27Bの開口部27BHとは、筒状部27Cの内部を通して連通している。
The plate-
第2巻回部としての巻回部22は、板状の形状を有するフェライト22A,22B,22Cが積層されることによって構成され、筒状部27Cの内部に差し込まれている。本実施の形態の巻回部22は、複数のフェライトから構成されるが、巻回部22は、単一のフェライトから構成されていてもよい。コイル32は、筒状部27Cの周囲に巻回される。
The winding
コイル32が筒状部27Cの周囲に巻回された状態では、コイル32は巻回部22の周囲に配置される。コイル32は、巻回軸A200が延びる方向における一方の端部から他方の端部に向かうにつれて、巻回軸A200の延びる方向に変位するように形成されている。コイル32の巻回軸A200方向への位置ずれは、板状部27Aによって防止される。コイル32の巻回軸A200方向の反対方向への位置ずれは、板状部27Bによって防止される。
In a state where the
図4を再び参照して、コア20の中央磁極部25は、フェライトおよびこのフェライトを固定する図示しない固定部材を有する。中央磁極部25は、巻回軸A200が延びる方向における支持部材26および支持部材27の間に設けられる。中央磁極部25のフェライトは、巻回軸A200が延びる方向における巻回部21および巻回部22の間に配置される。中央磁極部25に用いられるフェライトは、全体として直方体状の形状を有する。中央磁極部25に用いられるフェライトも、複数の部材から構成されていてもよいし、単一の部材から構成されていてもよい。
Referring again to FIG. 4, the central
コア20の外側磁極部23は、巻回軸A200が延びる方向において、軸部28のうちの中央磁極部25よりも巻回部21の端部側に設けられる。本実施の形態における外側磁極部23は、巻回軸A200が延びる方向における軸部28の一方の端部に設けられる。外側磁極部23は、板状に形成され、フェライトおよびこのフェライトを固定する図示しない固定部材を有する。外側磁極部23は、矩形状の外形を有し、交差方向B200に沿って延びる形状を有する。ここで言う交差方向B200とは、コイル31,32およびコイル51(図1参照)同士が対向する方向である対向方向(図1中のZ方向)、ならびに巻回軸A200が延びる方向の双方に対して直交する方向である。外側磁極部23に用いられるフェライトも、複数の部材から構成されていてもよいし、単一の部材から構成されていてもよい。
The outer
コア20の外側磁極部24は、巻回軸A200が延びる方向において、軸部28のうちの中央磁極部25よりも巻回部22の端部側に設けられる。本実施の形態における外側磁極部24は、巻回軸A200が延びる方向における軸部28の他方の端部に設けられる。外側磁極部24は、板状に形成され、フェライトおよびこのフェライトを固定する図示しない固定部材を有する。外側磁極部24も、矩形状の外形を有し、交差方向B200に沿って延びる形状を有する。ここで言う交差方向B200とは、コイル31,32およびコイル51(図1参照)同士が対向する方向である対向方向(図1中のZ方向)、ならびに巻回軸A200が延びる方向の双方に対して直交する方向である。外側磁極部24に用いられるフェライトも、複数の部材から構成されていてもよいし、単一の部材から構成されていてもよい。
The outer
図6は、コア20を示す平面図である。図7は、コア20を示す側面図である。図8は、コア20を示す正面図である。説明上の便宜のため、図6〜図8においては、コア20にコイル31,32(図4参照)が巻回されていない状態が図示されている。図示上の便宜のため、図8紙面内における上方向は、送電部400(図1参照)から送電部400に対向する受電部200側に向かう方向(下方向)に相当している。換言すると、図8紙面内における上下方向は、図1紙面内における上下方向とは一致していない。
FIG. 6 is a plan view showing the
図8にのみ図示されているが、受電部200の上方側(図8紙面内における下方側)には、シールド29が配置される。ここで言う受電部200の上方側とは、送電部400(図1参照)から送電部400に対向する受電部200側に向かう方向を含む。シールド29の厚さは、たとえば1mmである。
Although only illustrated in FIG. 8, a
(中央磁極部25)
図6を主として参照して、巻回軸A200および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B200において、中央磁極部25は長さW25を有する。本実施の形態の中央磁極部25は、交差方向B200が延びる方向の前方側に外縁25Sを有し、交差方向B200の反対方向C200が延びる方向の前方側に外縁25Tを有する。
(Central magnetic pole part 25)
Referring mainly to FIG. 6, in the crossing direction B200 orthogonal to both the winding axis A200 and the facing direction (Z direction in FIG. 1), the central
本実施の形態の外縁25S,25Tは、上方から下方に向かって(図6紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400(図1参照)から送電部400に対向する受電部200側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200から受電部200に対向する送電部400(図1参照)側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A200が延びる方向および交差方向B200が延びる方向の双方に対して直交する方向から受電部200を見た場合(図6に示すように受電部200を平面視した場合)、本実施の形態の外縁25S,25Tは、巻回軸A200に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW25は、外縁25Sと外縁25Tとの間の寸法であり、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の中央磁極部25は、交差方向B200における長さW25が、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When the
本実施の形態においては、中央磁極部25の外縁25Sが、中央磁極部25のうちの交差方向B200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。交差方向B200における外縁25Sと巻回軸A200との間の寸法W25Sは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、中央磁極部25の外縁25Tが、中央磁極部25のうちの交差方向B200の反対方向C200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。反対方向C200における外縁25Tと巻回軸A200との間の寸法W25Tは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W25Sおよび寸法W25Tは同一の値を有し、長さW25の値は、寸法W25Sおよび寸法W25Tの和に等しい。外縁25Sおよび外縁25Tが互いに平行でない場合、中央磁極部25の長さW25は、たとえば巻回軸A200方向の任意の位置における中央磁極部25の単位長さ当たりの長さW25の平均値として算出されることができる。図7に示すように、本実施の形態における中央磁極部25は、巻回軸A200が延びる方向において長さL25を有している。
In the present embodiment, dimension W25S and dimension W25T have the same value, and the value of length W25 is equal to the sum of dimension W25S and dimension W25T. When the
(巻回部21)
巻回軸A200および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B200において、巻回部21は長さW21を有する。本実施の形態の巻回部21は、交差方向B200が延びる方向の前方側に外縁21Sを有し、交差方向B200の反対方向C200が延びる方向の前方側に外縁21Tを有する。
(Winding part 21)
In the crossing direction B200 orthogonal to both the winding axis A200 and the facing direction (Z direction in FIG. 1), the winding
本実施の形態の外縁21S,21Tは、上方から下方に向かって(図6紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400(図1参照)から送電部400に対向する受電部200側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200から受電部200に対向する送電部400(図1参照)側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A200が延びる方向および交差方向B200が延びる方向の双方に対して直交する方向から受電部200を見た場合(図6に示すように受電部200を平面視した場合)、本実施の形態の外縁21S,21Tは、巻回軸A200に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW21は、外縁21Sと外縁21Tとの間の寸法であり、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の巻回部21は、交差方向B200における長さW21が、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When the
本実施の形態においては、巻回部21の外縁21Sが、巻回部21のうちの交差方向B200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。交差方向B200における外縁21Sと巻回軸A200との間の寸法W21Sは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、巻回部21の外縁21Tが、巻回部21のうちの交差方向B200の反対方向C200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。反対方向C200における外縁21Tと巻回軸A200との間の寸法W21Tは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W21Sおよび寸法W21Tは同一の値を有し、長さW21の値は、寸法W21Sおよび寸法W21Tの和に等しい。外縁21Sおよび外縁21Tが互いに平行でない場合、巻回部21の長さW21は、たとえば巻回軸A200方向の任意の位置における巻回部21の単位長さ当たりの長さW21の平均値として算出されることができる。
In the present embodiment, dimension W21S and dimension W21T have the same value, and the value of length W21 is equal to the sum of dimension W21S and dimension W21T. When the
(巻回部22)
巻回軸A200および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B200において、巻回部22は長さW22を有する。本実施の形態の巻回部22は、交差方向B200が延びる方向の前方側に外縁22Sを有し、交差方向B200の反対方向C200が延びる方向の前方側に外縁22Tを有する。
(Winding part 22)
In the crossing direction B200 orthogonal to both the winding axis A200 and the facing direction (Z direction in FIG. 1), the winding
本実施の形態の外縁22S,22Tは、上方から下方に向かって(図6紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400(図1参照)から送電部400に対向する受電部200側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200から受電部200に対向する送電部400(図1参照)側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A200が延びる方向および交差方向B200が延びる方向の双方に対して直交する方向から受電部200を見た場合(図6に示すように受電部200を平面視した場合)、本実施の形態の外縁22S,22Tは、巻回軸A200に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW22は、外縁22Sと外縁22Tとの間の寸法であり、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の巻回部22は、交差方向B200における長さW22が、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When the
本実施の形態においては、巻回部22の外縁22Sが、巻回部22のうちの交差方向B200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。交差方向B200における外縁22Sと巻回軸A200との間の寸法W22Sは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the outer edge 22S of the winding
本実施の形態においては、巻回部22の外縁22Tが、巻回部22のうちの交差方向B200の反対方向C200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。反対方向C200における外縁22Tと巻回軸A200との間の寸法W22Tは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W22Sおよび寸法W22Tは同一の値を有し、長さW22の値は、寸法W22Sおよび寸法W22Tの和に等しい。外縁22Sおよび外縁22Tが互いに平行でない場合、巻回部22の長さW22は、たとえば巻回軸A200方向の任意の位置における巻回部22の単位長さ当たりの長さW22の平均値として算出されることができる。
In the present embodiment, dimension W22S and dimension W22T have the same value, and the value of length W22 is equal to the sum of dimension W22S and dimension W22T. When the outer edge 22S and the
本実施の形態においては、巻回部21の長さW21と巻回部22の長さW22とは同一の値である。巻回部21の寸法W21S、巻回部21の寸法W21T、巻回部22の寸法W22Sおよび巻回部22の寸法W22Tは、いずれも同一の値である。
In the present embodiment, the length W21 of the winding
(外側磁極部23)
巻回軸A200および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B200において、外側磁極部23は長さW23を有する。本実施の形態の外側磁極部23は、交差方向B200が延びる方向の前方側に外縁23Sを有し、交差方向B200の反対方向C200が延びる方向の前方側に外縁23Tを有する。
(Outer magnetic pole part 23)
In the cross direction B200 orthogonal to both the winding axis A200 and the facing direction (Z direction in FIG. 1), the outer
本実施の形態の外縁23S,23Tは、上方から下方に向かって(図6紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400(図1参照)から送電部400に対向する受電部200側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200から受電部200に対向する送電部400(図1参照)側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A200が延びる方向および交差方向B200が延びる方向の双方に対して直交する方向から受電部200を見た場合(図6に示すように受電部200を平面視した場合)、本実施の形態の外縁23S,23Tは、巻回軸A200に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW23は、外縁23Sと外縁23Tとの間の寸法であり、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の外側磁極部23は、交差方向B200における長さW23が、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When the
本実施の形態においては、外側磁極部23の外縁23Sが、外側磁極部23のうちの交差方向B200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。交差方向B200における外縁23Sと巻回軸A200との間の寸法W23Sは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、外側磁極部23の外縁23Tが、外側磁極部23のうちの交差方向B200の反対方向C200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。反対方向C200における外縁23Tと巻回軸A200との間の寸法W23Tは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W23Sおよび寸法W23Tは同一の値を有し、長さW23の値は、寸法W23Sおよび寸法W23Tの和に等しい。外縁23Sおよび外縁23Tが互いに平行でない場合、外側磁極部23の長さW23は、たとえば巻回軸A200方向の任意の位置における外側磁極部23の単位長さ当たりの長さW23の平均値として算出されることができる。図7に示すように、本実施の形態における外側磁極部23は、巻回軸A200が延びる方向において長さL23を有している。
In the present embodiment, dimension W23S and dimension W23T have the same value, and the value of length W23 is equal to the sum of dimension W23S and dimension W23T. When the
(外側磁極部24)
巻回軸A200および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B200において、外側磁極部24は長さW24を有する。本実施の形態の外側磁極部24は、交差方向B200が延びる方向の前方側に外縁24Sを有し、交差方向B200の反対方向C200が延びる方向の前方側に外縁24Tを有する。
(Outer magnetic pole part 24)
In the cross direction B200 orthogonal to both the winding axis A200 and the facing direction (Z direction in FIG. 1), the outer
本実施の形態の外縁24S,24Tは、上方から下方に向かって(図6紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400(図1参照)から送電部400に対向する受電部200側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200から受電部200に対向する送電部400(図1参照)側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A200が延びる方向および交差方向B200が延びる方向の双方に対して直交する方向から受電部200を見た場合(図6に示すように受電部200を平面視した場合)、本実施の形態の外縁24S,24Tは、巻回軸A200に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW24は、外縁24Sと外縁24Tとの間の寸法であり、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の外側磁極部24は、交差方向B200における長さW24が、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When the
本実施の形態においては、外側磁極部24の外縁24Sが、外側磁極部24のうちの交差方向B200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。交差方向B200における外縁24Sと巻回軸A200との間の寸法W24Sは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、外側磁極部24の外縁24Tが、外側磁極部24のうちの交差方向B200の反対方向C200が延びる方向における巻回軸A200から最も離れた部分に相当している。反対方向C200における外縁24Tと巻回軸A200との間の寸法W24Tは、巻回軸A200が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W24Sおよび寸法W24Tは同一の値を有し、長さW24の値は、寸法W24Sおよび寸法W24Tの和に等しい。外縁24Sおよび外縁24Tが互いに平行でない場合、外側磁極部24の長さW24は、たとえば巻回軸A200方向の任意の位置における外側磁極部24の単位長さ当たりの長さW24の平均値として算出されることができる。図7に示すように、本実施の形態における外側磁極部24は、巻回軸A200が延びる方向において長さL24を有している。
In the present embodiment, dimension W24S and dimension W24T have the same value, and the value of length W24 is equal to the sum of dimension W24S and dimension W24T. When the
本実施の形態においては、外側磁極部23の長さW23と外側磁極部24の長さW24とは同一の値である。外側磁極部23の寸法W23S、外側磁極部23の寸法W23T、外側磁極部24の寸法W24Sおよび外側磁極部24の寸法W24Tは、いずれも同一の値である。外側磁極部23の長さL23および外側磁極部24の長さL24も、同一の値である。
In the present embodiment, the length W23 of the outer
(寸法関係)
(W25<W23、W25<W24、W25>W21、W25>W22)
図6を参照して、交差方向B200における中央磁極部25の長さW25は、交差方向B200における外側磁極部23の長さW23よりも短く、かつ、交差方向B200における外側磁極部24の長さW24よりも短い。さらに、交差方向B200における中央磁極部25の長さW25は、交差方向B200における巻回部21の長さW21よりも長く、かつ、交差方向B200における巻回部22の長さW22よりも長い。
(Dimensions)
(W25 <W23, W25 <W24, W25> W21, W25> W22)
Referring to FIG. 6, the length W25 of the central
(W25S<W23S、W25S<W24S)
中央磁極部25のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25S)と巻回軸A200との間の寸法W25Sは、外側磁極部23のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁23S)と巻回軸A200との間の寸法W23Sよりも小さく、かつ、外側磁極部24のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁24S)と巻回軸A200との間の寸法W24Sよりも小さい。
(W25S <W23S, W25S <W24S)
The dimension W25S between the portion (
(W25S>W21S、W25S>W22S)
中央磁極部25のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25S)と巻回軸A200との間の寸法W25Sは、巻回部21のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁21S)と巻回軸A200との間の寸法W21Sよりも大きく、かつ、巻回部22のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁22S)と巻回軸A200との間の寸法W22Sよりも大きい。
(W25S> W21S, W25S> W22S)
The dimension W25S between the winding axis A200 and the portion (
(W25T<W23T、W25T<W24T)
中央磁極部25のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25T)と巻回軸A200との間の寸法W25Tは、外側磁極部23のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁23T)と巻回軸A200との間の寸法W23Tよりも小さく、かつ、外側磁極部24のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁24T)と巻回軸A200との間の寸法W24Tよりも小さい。
(W25T <W23T, W25T <W24T)
The dimension W25T between the winding axis A200 and the portion (the
(W25T>W21T、W25T>W22T)
中央磁極部25のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25T)と巻回軸A200との間の寸法W25Tは、巻回部21のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁21T)と巻回軸A200との間の寸法W21Tよりも大きく、かつ、巻回部22のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁22T)と巻回軸A200との間の寸法W22Tよりも大きい。
(W25T> W21T, W25T> W22T)
The dimension W25T between the winding axis A200 and the portion (the
好適には、図6に示すように、中央磁極部25のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25S)は、外側磁極部23のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁23S)に比べて、交差方向B200において巻回軸A200寄りに位置しているとよい。同様に、中央磁極部25のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25S)は、外側磁極部24のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁24S)に比べて、交差方向B200において巻回軸A200寄りに位置しているとよい。
Preferably, as shown in FIG. 6, a portion (
好適には、図6に示すように、中央磁極部25のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25T)は、外側磁極部23のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁23T)に比べて、交差方向B200の反対方向C200において巻回軸A200寄りに位置しているとよい。同様に、中央磁極部25のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25T)は、外側磁極部24のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁24T)に比べて、交差方向B200の反対方向C200において巻回軸A200寄りに位置しているとよい。
Preferably, as shown in FIG. 6, the portion (
図9は、コア20の巻回部21の周囲にコイル31が配置され、コア20の巻回部22の周囲にコイル32が配置された状態を示す平面図である。本実施の形態においては、交差方向B200の前方側(図9紙面右側)におけるコイル31の共通外接線は、巻回軸A200に対して平行に直線状に延びている。換言すると、コイル31のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(部分31S)同士を結ぶ直線は、巻回軸A200に対して平行に直線状に延びている。当該直線は、交差方向B200の前方側(図9紙面右側)におけるコイル31の共通外接線に相当している。
FIG. 9 is a plan view showing a state where the
交差方向B200の反対方向C200の前方側(図9紙面左側)におけるコイル31の共通外接線は、巻回軸A200に対して平行に直線状に延びている。換言すると、コイル31のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(部分31T)同士を結ぶ直線は、巻回軸A200に対して平行に直線状に延びている。当該直線は、交差方向B200の反対方向C200の前方側(図9紙面左側)におけるコイル31の共通外接線に相当している。
A common circumscribing line of the
交差方向B200の前方側(図9紙面右側)におけるコイル32の共通外接線も、巻回軸A200に対して平行に直線状に延びている。換言すると、コイル32のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(部分32S)同士を結ぶ直線は、巻回軸A200に対して平行に直線状に延びている。当該直線は、交差方向B200の前方側(図9紙面右側)におけるコイル32の共通外接線に相当している。
The common circumscribing line of the
交差方向B200の反対方向C200の前方側(図9紙面左側)におけるコイル32の共通外接線は、巻回軸A200に対して平行に直線状に延びている。換言すると、コイル32のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(部分32T)同士を結ぶ直線は、巻回軸A200に対して平行に直線状に延びている。当該直線は、交差方向B200の反対方向C200の前方側(図9紙面左側)におけるコイル32の共通外接線に相当している。
The common circumscribing line of the
(W25S>W31S、W25S>W32S)
図9を参照して、さらに好適には、中央磁極部25のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25S)と巻回軸A200との間の寸法W25Sは、コイル31のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(部分31S)と巻回軸A200との間の寸法W31Sよりも大きいとよい。同様に、中央磁極部25のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25S)と巻回軸A200との間の寸法W25Sは、コイル32のうちの交差方向B200における巻回軸A200から最も離れた部分(部分32S)と巻回軸A200との間の寸法W32Sよりも大きいとよい。
(W25S> W31S, W25S> W32S)
Referring to FIG. 9, more preferably, dimension W25S between winding axis A200 and portion (
(W25T>W31T、W25T>W32T)
さらに好適には、中央磁極部25のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25T)と巻回軸A200との間の寸法W25Tは、コイル31のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(部分31T)と巻回軸A200との間の寸法W31Tよりも大きいとよい。同様に、中央磁極部25のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(外縁25T)と巻回軸A200との間の寸法W25Tは、コイル32のうちの交差方向B200の反対方向C200における巻回軸A200から最も離れた部分(部分32T)と巻回軸A200との間の寸法W32Tよりも大きいとよい。
(W25T> W31T, W25T> W32T)
More preferably, the dimension W25T between the winding axis A200 and the portion (the
(L25>L23、L25>L24)
さらに好適には、中央磁極部25の長さL25は、外側磁極部23の長さL23よりも長いとよい。中央磁極部25の長さL25は、外側磁極部24の長さL24よりも長いとよい。送電装置に円型コイルタイプのコイルユニットが用いられる場合、中央磁極部25は、送電装置における円形状を有するコアの中央部分に対向する。中央磁極部25の長さL25が長さL23,L24よりも長いことによって、より高い結合係数を得ることが可能となる。
(L25> L23, L25> L24)
More preferably, the length L25 of the central
(回路構成)
図10は、電力伝送システム1000(図1も参照)の回路構成を示す図である。上述のとおり、電力伝送システム1000は、電動車両10および外部給電装置61を備える。
(Circuit configuration)
FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit configuration of the power transmission system 1000 (see also FIG. 1). As described above, the
(電動車両10)
電動車両10は、受電装置11(受電部200)、整流器13、充電リレー170(CHR)、バッテリ15、システムメインリレー115(SMR)、パワーコントロールユニット16(PCU)、モータユニット17(MU)、動力伝達ギヤ140、前輪18L,18R(駆動輪)、制御部としての車両ECU12、表示部142、通信部160、電流センサ171、電圧センサ172、負荷抵抗173およびリレー174を備える。
(Electric vehicle 10)
The
受電装置11の受電部200は、第1コイルとしてのコイル31、第2コイルとしてのコイル32、およびキャパシタ33(コンデンサ)を有する。本実施の形態におけるコイル31およびコイル32は、直列接続されている。キャパシタ33は、直列接続されたコイル31およびコイル32の両端に並列に接続される。キャパシタ33は、必須の構成ではなく、必要に応じて用いられるとよい。
The
キャパシタ33は、コイル31,32とともにLC共振回路を形成する。キャパシタ33の容量は、コイル31,32の有するインダクタンスに応じて、所定の周波数となるように適宜設定される。キャパシタ33は、静電容量が異なる複数の切替コンデンサの中から電気的な接続が切り替えられることによって選択された1または複数の切替コンデンサであるとよい。キャパシタ33は、静電容量の値を調節可能なもの(たとえば可変コンデンサ)であってもよい。キャパシタ33としては、これらの切替コンデンサおよび可変コンデンサが組み合わされて用いられてもよい。
The
コイル31,32は、送電装置60の送電部400に含まれるコイル51(一次コイル)から、電磁場を用いた電磁誘導により非接触で電力を受電する。コイル31,32については、コイル31,32とコイル51との間の距離、ならびにコイル51の周波数およびコイル31,32の周波数等に基づいて、コイル51とコイル31,32との結合度を示す結合係数(κ)等が小さくなるようにその巻数およびコイル間距離が適宜設定される。
The
コイル31,32は、受電した電力を整流器13へ出力する。整流器13は、コイル31,32から受ける交流電力を整流し、その整流された直流電力を、充電リレー170を通してバッテリ15に出力する。整流器13としては、たとえば、ダイオードブリッジおよび平滑用のコンデンサ(いずれも図示せず)を含む。整流器13としては、スイッチング制御を用いて整流を行なう、いわゆるスイッチングレギュレータを用いることも可能である。整流器13としては、整流器13が受電部200に含まれる場合もあり、発生する電磁場に伴うスイッチング素子の誤動作等を防止するために、ダイオードブリッジのような静止型の整流器とすることがより好ましい。
The
図10に示す構成においては、整流器13によって整流された直流電力が、バッテリ15へ直接出力される。整流後の直流電圧とバッテリ15の許容できる充電電圧とが異なる場合には、図1を参照して述べたように、整流器13とバッテリ15との間に、電圧変換するためのDC/DCコンバータ14(図1参照)が設けられてもよい。
In the configuration shown in FIG. 10, the DC power rectified by the
整流器13の出力部分には、直列に接続された位置検出用の負荷抵抗173とリレー174とが接続される。本格的な充電が開始される前に、外部給電装置61から車両へはテスト用信号として微弱な電力が送電される。このとき、リレー174は車両ECU12からの制御信号SE3によって制御され、導通状態とされる。
A
電圧センサ172は、整流器13とバッテリ15とを結ぶ電力線対間に設けられる。電圧センサ172は、整流器13の二次側の直流電圧、すなわち送電装置60から受電した受電電圧を検出し、その検出値VCを車両ECU12に出力する。車両ECU12は、電圧VCによって受電効率を判断し、通信部160を経由して外部給電装置61に受電効率に関する情報を送信する。
電流センサ171は、整流器13とバッテリ15とを結ぶ電力線に設けられる。電流センサ171は、バッテリ15への充電電流を検出し、その検出値ICを車両ECU12へ出力する。充電リレー170は、整流器13とバッテリ15とに電気的に接続される。充電リレー170は、車両ECU12からの制御信号SE2により制御され、整流器13からバッテリ15への電力の供給と遮断とを切替える。
The
バッテリ15は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。バッテリ15は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池もしくは鉛蓄電池などの二次電池、または電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。バッテリ15は、充電リレー170を通して整流器13に接続される。バッテリ15は、受電部200で受電され整流器13で整流された電力を蓄電する。
The
バッテリ15は、システムメインリレー115を通してパワーコントロールユニット16とも接続される。バッテリ15は、車両駆動力を発生させるための電力をパワーコントロールユニット16へ供給する。バッテリ15は、モータユニット17で発電された電力を蓄電する。バッテリ15の出力はたとえば200V程度である。
The
バッテリ15には、いずれも図示しないが、バッテリ15の電圧VBおよび入出力される電流IBを検出するための電圧センサおよび電流センサが設けられる。これらの検出値は、車両ECU12へ出力される。車両ECU12は、この電圧VBおよび電流IBに基づいて、バッテリ15の充電状態(「SOC(State Of Charge)」とも称される。)を演算する。
Although not shown,
システムメインリレー115は、バッテリ15とパワーコントロールユニット16とを結ぶ電力線に介挿される。システムメインリレー115は、車両ECU12からの制御信号SE1によって制御され、バッテリ15とパワーコントロールユニット16との間での電力の供給と遮断とを切替える。
The system
パワーコントロールユニット16は、いずれも図示しないが、コンバータおよびインバータを含む。コンバータは、車両ECU12からの制御信号PWCにより制御され、バッテリ15からの電圧を変換する。インバータは、車両ECU12からの制御信号PWIにより制御され、コンバータで変換された電力を用いてモータユニット17を駆動する。
Although not shown, the
モータユニット17は、交流回転電機として機能する。モータユニット17としては、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機が用いられる。モータユニット17の出力トルクは、動力伝達ギヤ140を通して駆動輪(前輪18R,18L)に伝達されて、電動車両10を走行させる。モータユニット17は、電動車両10の回生制動動作時には、駆動輪の回転力によって発電することができる。回生制動動作時に発生した電力は、パワーコントロールユニット16によってバッテリ15の充電電力に変換される。
The
モータユニット17の他にエンジン(図示せず)が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータユニット17を協調的に動作させることによって、車両駆動力が発生する。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、バッテリ15を充電することも可能である。
In a hybrid vehicle equipped with an engine (not shown) in addition to the
通信部160は、電動車両10と外部給電装置61との間で無線通信を行なうための通信インターフェースである。通信部160は、車両ECU12からの、バッテリ15についてのSOCを含むバッテリ情報INFOを外部給電装置61へ出力する。通信部160は、外部給電装置61からの送電の開始および停止を指示する信号STRT,STPも送電装置60へ出力する。
車両ECU12は、いずれも図示しないがCPU(Central Processing Unit)、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、電動車両10および各機器の制御を行なう。これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。
Although not shown,
車両ECU12は、ユーザの操作などによる充電開始信号TRGを受けると、所定の条件が成立したことに基づいて、送電の開始を指示する信号STRTを、通信部160を通して外部給電装置61へ出力する。車両ECU12は、バッテリ15が満充電になったこと、またはユーザによる操作などに基づいて、送電の停止を指示する信号STPを、通信部160を通して外部給電装置61へ出力する。
When the
電動車両10の表示部142は、車両ECU12が外部給電装置61と通信を行なった後、たとえば、外部給電装置61の送電部400が電動車両10の受電部200に適合するか否かの判断結果などを表示する。
After the
(外部給電装置61)
外部給電装置61は、充電スタンド210および送電装置60(送電部400)を備える。充電スタンド210は、通信部230、制御部としての送電ECU65、高周波電力ドライバ64、表示部242および料金受領部246を含む。送電装置60の送電部400は、コイル51(一次コイル)およびキャパシタ53を有する。
(External power supply 61)
The external power supply device 61 includes a charging
高周波電力ドライバ64は、送電ECU65からの制御信号MODによって制御され、商用電源などの交流電源63から受ける電力を高周波の電力に変換する。高周波電力ドライバ64は、変換した高周波電力をコイル51へ供給する。図10には、インピーダンス変換を行なう整合器が記載されていないが、高周波電力ドライバ64と送電部400との間、または受電部200と整流器13との間に整合器を設けてもよい。
The high
コイル51は、電動車両10の受電部200に含まれるコイル31,32(二次コイル)へ、電磁誘導により非接触で電力を送電する。コイル51については、電動車両10のコイル31,32との距離、ならびにコイル51およびコイル31,32の周波数等に基づいて、コイル51とコイル31,32との結合度を示す結合係数(κ)等が小さくなるようにその巻数およびコイル間距離が適宜設定される。
The
キャパシタ53は、コイル51に直列に接続され、コイル51とともにLC共振回路を形成する。キャパシタ53の容量は、コイル51の有するインダクタンスに応じて、所定の周波数となるように適宜設定される。
The
通信部230は、上述のように、外部給電装置61と電動車両10との間で無線通信を行なうための通信インターフェースである。通信部230は、電動車両10側の通信部160から送信されるバッテリ情報INFO、および、送電の開始および停止を指示する信号STRT,STPを受信し、これらの情報を送電ECU65へ出力する。
The
料金受領部246には、充電に先立って、現金、プリペイドカード、またはクレジットカードなどが挿入される。送電ECU65は、高周波電力ドライバ64に微弱電力によるテスト信号を送信させる。微弱電力とは、認証後にバッテリを充電する充電電力よりも小さい電力、あるいは、位置合わせの際に送電する電力であって、間欠的に送電する電力を含んでも良い。
Cash, a prepaid card, a credit card, or the like is inserted into the
車両ECU12は、テスト信号を受信するために、リレー174をオン状態とし、充電リレー170をオフ状態とするように制御信号SE2,SE3を送信する。車両ECU12は、電圧VCに基づいて受電効率および充電効率を算出する。車両ECU12は、算出した充電効率または受電効率を、通信部160を通して外部給電装置61に送信する。
In order to receive the test signal,
外部給電装置61の表示部242は、充電効率またはそれに対応する充電電力単価をユーザに対して表示する。表示部242は、たとえばタッチパネルのように入力部としての機能も有しており、充電電力単価をユーザが承認するか否かの入力を受け付けることができる。送電ECU65は、充電電力単価が承認された場合には高周波電力ドライバ64に本格的な充電を開始させる。充電が完了した後、料金受領部246において料金が精算される。
The
送電ECU65は、いずれも図示しないがCPU、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、充電スタンド210における各機器の制御を行なう。これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。
Although not shown, the
(電力伝送)
図11は、受電部200および送電部400の間で電力伝送が行なわれている様子を模式的に示す斜視図である。図示上の便宜のため、図11紙面内における上下方向は、図1紙面内における上下方向とは一致していない。図11に示すように、電力伝送が行なわれる時には、受電部200と送電部400とは、エアギャップを空けて互いに対向するように配置される。
(Power transmission)
FIG. 11 is a perspective view schematically showing a state in which power transmission is performed between the
図1を参照して上述したとおり、送電部400のコア40およびコイル51は、いわゆる円型コイルタイプのコイルユニットを構成している。磁束は、いわゆるドーナツ型の形状を有しており、円形状を有するコア40の中央部分を通過する。ここで言う中央部分とは、コア40の外形円の中心付近であって、コイル51が存在せずに中空となっている部分である。
As described above with reference to FIG. 1, the
受電部200と送電部400との間で電力伝送が行なわれる時には、コア40およびコア20が互いに対向するように配置され、コイル51に所定の周波数の交流電流が供給される。コイル51に所定の交流電流が供給されることで、コイル51の周囲には、所定の周波数で振動する電磁界401,402が形成される。
When power transmission is performed between the
電磁界401に形成される磁束は、いわゆるアーチ型形状を有しており、コア40の中央部分、中央磁極部25、巻回部21および外側磁極部23を通過する。コイル31は、電磁界401から電力を受電する。電磁界402に形成される磁束も、いわゆるアーチ型形状を有しており、コア40の中央部分、中央磁極部25、巻回部22および外側磁極部24を通過する。コイル32は、電磁界402から電力を受電する。
The magnetic flux formed in the
図12は、受電部200と送電部400(図示せず)との間で電力伝送が行なわれている時の受電部200のコア20を示す平面図である。図11および図12を参照して、電力伝送が行なわれる時、電磁界401に形成される磁束および電磁界402に形成される磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25S,25T寄りの部分も通過する。
FIG. 12 is a plan view showing the
たとえば、送電部400の位置に対して受電部200が交差方向B200方向にずれて配置されたとする。この場合であっても、磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25T寄りの部分を通過することができる。したがって、交差方向B200において受電部200と送電部400とが相対的に位置ずれしたとしても、磁束が形成され、電力伝送効率が低下することを抑制できる。
For example, it is assumed that the
一方で、送電部400の位置に対して受電部200が交差方向B200の反対方向C200にずれて配置されたとする。この場合であっても、磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25S寄りの部分を通過することができる。したがって、交差方向B200の反対方向C200において受電部200と送電部400とが相対的に位置ずれしたとしても、磁束が形成され、電力伝送効率が低下することを抑制できる。
On the other hand, it is assumed that the
図13を参照して、仮に、コア20Zを備える受電装置を用いて電力伝送が行なわれたとする。コア20Zも、中央磁極部25を備える。コア20Zの中央磁極部25は、巻回軸A200に対して直交する交差方向B200において、長さW25Zを有する。コア20Zの外側磁極部23は、交差方向B200において長さW23Zを有する。コア20Zの外側磁極部24は、交差方向B200において長さW24Zを有する。
Referring to FIG. 13, it is assumed that power transmission is performed using a power receiving
長さW25Zは、長さW23Zよりも長く、かつ、長さW24Zよりも長い。交差方向B200が延びる方向において、中央磁極部25のうちの外縁25Sは、外側磁極部23の外縁23Sよりも外側に位置し、かつ、外側磁極部24の外縁24Sよりも外側に位置している。交差方向B200の反対方向C200が延びる方向において、中央磁極部25のうちの外縁25Tは、外側磁極部23の外縁23Tよりも外側に位置し、かつ、外側磁極部24の外縁24Tよりも外側に位置している。
The length W25Z is longer than the length W23Z and longer than the length W24Z. In the direction in which the intersecting direction B200 extends, the
電力伝送が行なわれる時、電磁界401に形成される磁束および電磁界402に形成される磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25S,25T寄りの部分も通過する。しかしながら、コア20Zを備える受電装置においては、電力伝送に用いられない磁束成分(コア40の中央部分を通過しない磁束成分)が本実施の形態における受電装置11を用いた場合に比べて多くなる。コア20Zを備える受電装置においては、電力伝送効率が低下しやすい。受電装置を収容するケース66(図3参照)も、コア20Zの形状に対応して大きさが大きくなる。
When power transmission is performed, the magnetic flux formed in the
したがって本実施の形態における受電装置によれば、受電部と送電部とが相対的に位置ずれしたとしても、電力伝送効率が低下することを抑制できるだけでなく、電力伝送に用いられない磁束成分が増加することも抑制できる。受電装置を収容するケース66も、コア20Zが用いられる場合に比べて小型化を図ることが可能となる。
Therefore, according to the power receiving device in the present embodiment, even if the power receiving unit and the power transmitting unit are relatively displaced, not only can the power transmission efficiency be reduced, but also the magnetic flux components that are not used for power transmission An increase can also be suppressed. The
図14を参照して、本実施の形態における受電装置(受電部200)は、送電部400Aを備えた送電装置との間でも電力伝送を行なうことができる。図14は、受電部200および送電部400Aの間で電力伝送が行なわれている様子を模式的に示す斜視図である。図示上の便宜のため、図14紙面内における上下方向は、図1紙面内における上下方向とは一致していない。図14に示すように、電力伝送が行なわれる時には、受電部200と送電部400Aとは、エアギャップを空けて互いに対向するように配置される。
Referring to FIG. 14, the power receiving device (power receiving unit 200) in the present embodiment can perform power transmission with the power transmitting device including
送電部400Aは、フェライト製のコア40A、コイル51(1次コイル)および図示しないキャパシタを含む。送電部400Aは、いわゆるソレノイド型のコイルタイプである。コア40Aは、軸部88および外側磁極部43,44を有する。コア40Aは、全体としてH形状を有する。コア40Aの軸部48は、板状に形成され、コイル51の巻回軸が延びる方向に沿って延びる形状を有する。コイル51の巻回軸は、直線状に延びる形状を有する。コイル51は、巻回軸の周囲を取り囲むように形成される。
コア40Aの外側磁極部43は、コイル51の巻回軸が延びる方向における軸部48の一方の端部に設けられる。外側磁極部43は、板状に形成される。外側磁極部43は、コイル51の巻回軸が延びる方向に対して直交する方向に沿って延びる形状を有する。また、コア40Aの外側磁極部44は、コイル51の巻回軸が延びる方向における軸部48の他方の端部に設けられる。外側磁極部44は、板状に形成される。外側磁極部44は、コイル51の巻回軸が延びる方向に対して直交する方向に沿って延びる形状を有する。
The outer
受電部200と送電部400Aとの間で電力伝送が行なわれる時には、コア40Aの軸部48およびコア20の巻回部22が互いに対向するように配置され、コイル51に所定の周波数の交流電流が供給される。コイル51に所定の交流電流が供給されることで、コイル51の周囲には、所定の周波数で振動する電磁界411が形成される。
When power transmission is performed between the
電磁界411に形成される磁束は、いわゆるアーチ型形状を有しており、コア40Aの外側磁極部44、軸部48、外側磁極部43、コア20の中央磁極部25、巻回部22、コイル32および外側磁極部24を通過する。コイル32は、電磁界411から電力を受電する。電力伝送が行なわれる時、電磁界411に形成される磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25S,25T寄りの部分も通過する。
The magnetic flux formed in the
たとえば、送電部400Aの位置に対して受電部200が交差方向B200方向にずれて配置されたとする。この場合であっても、磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25T寄りの部分を通過することができる。したがって、交差方向B200において受電部200と送電部400Aとが相対的に位置ずれしたとしても、磁束が形成され、電力伝送効率が低下することを抑制できる。
For example, it is assumed that the
一方で、送電部400Aの位置に対して受電部200が交差方向B200の反対方向C200にずれて配置されたとする。この場合であっても、磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25S寄りの部分を通過することができる。したがって、交差方向B200の反対方向C200において受電部200と送電部400Aとが相対的に位置ずれしたとしても、磁束が形成され、電力伝送効率が低下することを抑制できる。
On the other hand, it is assumed that the
コイル31,32の対向方向(図1中における矢印Z方向)における位置を変更し、これらとコイル51との間の間隔(コイル間距離)を調節する調節機構が車両側に設けられていてもよい。ここで言う調節機構とは、車両全体の高さを上下動させることができる一般的な車高調整装置、およびエアサスペンション機構などと連動して受電装置のみを上下動させることができるいわゆるニーリング装置などが含まれる。この場合、電動車両は、送電部のコイルユニットのタイプが円型であるのか、ソレノイド型であるのかを含む情報を、送電装置(通信部230)から受信する。各コイルタイプを示す情報は、磁束通過特性を示す情報の一例である。受信する情報は、磁束通過特性を示す情報であれば、他の形式で表現されてもよい。通信部230から受信した情報に基づいて、調節機構は、送電部に対応する最適なコイル間距離となるように受信装置の高さ位置を変更する。当該構成によれば、より高い結合係数を得ることができる。
Even if an adjustment mechanism is provided on the vehicle side to change the position of the
[実施の形態2]
図15は、実施の形態2における電力伝送システム1000Aの回路構成を示す図である。電力伝送システム1000Bは、電動車両10および外部給電装置61Bを備える。電動車両10は、上述の実施の形態1における電動車両10(図10参照)と同一の回路構成を有する。電動車両10の説明については、繰り返さないものとする。
[Embodiment 2]
FIG. 15 is a diagram illustrating a circuit configuration of the power transmission system 1000A according to the second embodiment. The
外部給電装置61Bと上述の実施の形態1における外部給電装置61(図10参照)とは、外部給電装置61Bが、外部給電装置61の送電装置60の代わりに,送電装置60Bを備えているという点で異なる。送電装置60Bの送電部400Bは、コイル51(第1コイル)、コイル52(第2コイル)、キャパシタ53(第1コンデンサ)、およびキャパシタ54(第2コンデンサ)を有する。
As for the external power supply device 61B and the external power supply device 61 (see FIG. 10) in the first embodiment, the external power supply device 61B includes a
本実施の形態におけるコイル51およびコイル52は、キャパシタ53を挟んで直列接続されている。キャパシタ53は、コイル51およびコイル52の間でこれらに直列接続されている。キャパシタ54は、コイル51および高周波電力ドライバ64(高周波電源)の間でこれらに直列接続されている。キャパシタ53,54は、必須の構成ではなく、必要に応じて用いられるとよい。
In the present embodiment, the
キャパシタ53,54は、コイル51,52とともにLC共振回路を形成する。キャパシタ53,54の容量は、コイル51,52の有するインダクタンスに応じて、所定の周波数となるように適宜設定される。キャパシタ53,54は、静電容量が異なる複数の切替コンデンサの中から電気的な接続が切り替えられることによって選択された1または複数の切替コンデンサであるとよい。キャパシタ53,54は、静電容量の値を調節可能なもの(たとえば可変コンデンサ)であってもよい。キャパシタ53,54としては、これらの切替コンデンサおよび可変コンデンサが組み合わされて用いられてもよい。
コイル51,52は、受電装置11の受電部200に含まれるコイル31,32(一次コイル)へ、電磁場を用いた電磁誘導により非接触で電力を送電する。コイル51,52については、コイル51,52とコイル31,32との間の距離、ならびにコイル51,52の周波数およびコイル31,32の周波数等に基づいて、コイル51,52とコイル31,32との結合度を示す結合係数(κ)等が小さくなるようにその巻数およびコイル間距離が適宜設定される。
The
図16は、送電部400Bに用いられるコア40Bを示す平面図である。コイル51,52(図15参照)は、コア40Bの周囲に配置される。説明上の便宜のため、図16においては、コア40Bにコイル51,52が巻回されていない状態が図示されている。
FIG. 16 is a plan view showing a core 40B used in the
コア40Bは、軸部48および外側磁極部43,44を含む。軸部48は、コイル51,52の巻回軸A400が延びる方向に沿って延びる形状を有する。本実施の形態においては、コイル51,52の巻回軸A400は、直線状に延びる形状を有する。コイル51,52の巻回軸A400は、対向方向(図1中における矢印Z方向)に対して直交する方向に延びている。ここで言う対向方向とは、コイル51,52が受電部側のコイル31,32(図15参照)に対向する方向である。本実施の形態における対向方向は、駐車スペース62(図1参照)の表面(地面)に対して垂直な方向であり、巻回軸A400は、駐車スペース62(図1参照)の表面(地面)に対して平行な方向に延びている。コイル51,52は、巻回軸A400の周囲を取り囲むように形成される。
The core 40B includes a
ここで言うコイル51の巻回軸A400は、たとえば、コイル51の長さ方向における一方の端部からコイル51の長さ方向における他方の端部にわたってコイル51を単位長さに区分したとき、その単位長さ毎のコイル51の曲率中心点またはその曲率中心点の近傍を通る線を描くことで形成される。単位長さ毎のコイル51の曲率中心点から仮想線である巻回軸A400を導く方法としては、線形近似、対数近似、および多項式近似などの各種近似方法が挙げられる。コイル52の巻回軸A400についても同様であり、本実施の形態においては、コイル51の巻回軸とコイル52の巻回軸とは、巻回軸A400として略同一の直線を形成している。
For example, when the
軸部48は、第1巻回部としての巻回部41、第2巻回部としての巻回部42、および中央磁極部45を有する。本実施の形態においては、図5で説明した支持部材26,27と同様な支持部材46,47を用いて、コイル51,52および巻回部41,42がそれぞれ固定される。
The
第1巻回部としての巻回部41は、板状の形状を有する複数のフェライトが積層されることによって構成され、支持部材46の内部に差し込まれている。巻回部41は、単一のフェライトから構成されていてもよい。コイル51は、支持部材46の周囲に巻回される。コイル51が支持部材46の周囲に巻回された状態では、コイル51は巻回部41の周囲に配置される。コイル51は、巻回軸A400が延びる方向における一方の端部から他方の端部に向かうにつれて、巻回軸A400の延びる方向に変位するように形成されている。コイル51の位置ずれは、支持部材46によって防止される。
The winding
第2巻回部としての巻回部42は、板状の形状を有する複数のフェライトが積層されることによって構成され、支持部材47の内部に差し込まれている。巻回部42は、単一のフェライトから構成されていてもよい。コイル52は、支持部材47の周囲に巻回される。コイル52が支持部材47の周囲に巻回された状態では、コイル52は巻回部42の周囲に配置される。コイル52は、巻回軸A400が延びる方向における一方の端部から他方の端部に向かうにつれて、巻回軸A400の延びる方向に変位するように形成されている。コイル52の位置ずれは、支持部材47によって防止される。
The winding
コア40Bの中央磁極部45は、フェライトおよびこのフェライトを固定する図示しない固定部材を有する。中央磁極部45は、巻回軸A400が延びる方向における支持部材46および支持部材47の間に設けられる。中央磁極部45のフェライトは、巻回軸A400が延びる方向における巻回部41および巻回部42の間に配置される。中央磁極部45に用いられるフェライトは、全体として直方体状の形状を有する。中央磁極部45に用いられるフェライトも、複数の部材から構成されていてもよいし、単一の部材から構成されていてもよい。
The central
コア40Bの外側磁極部43は、巻回軸A400が延びる方向において、軸部48のうちの中央磁極部45よりも巻回部41の端部側に設けられる。本実施の形態におけるコア40Bの外側磁極部43は、巻回軸A400が延びる方向における軸部48の一方の端部に設けられる。外側磁極部43は、板状に形成され、フェライトおよびこのフェライトを固定する図示しない固定部材を有する。外側磁極部43は、矩形状の外形を有し、交差方向B400に沿って延びる形状を有する。ここで言う交差方向B400とは、コイル31,32およびコイル51,52同士が対向する方向である対向方向(図1中のZ方向)、ならびに巻回軸A400が延びる方向の双方に対して直交する方向である。外側磁極部43に用いられるフェライトも、複数の部材から構成されていてもよいし、単一の部材から構成されていてもよい。
The outer
コア40Bの外側磁極部44は、巻回軸A400が延びる方向において、軸部48のうちの中央磁極部45よりも巻回部42の端部側に設けられる。本実施の形態におけるコア40Bの外側磁極部44は、巻回軸A400が延びる方向における軸部48の他方の端部に設けられる。外側磁極部44は、板状に形成され、フェライトおよびこのフェライトを固定する図示しない固定部材を有する。外側磁極部44も、矩形状の外形を有し、交差方向B400に沿って延びる形状を有する。ここで言う交差方向B400とは、コイル31,32およびコイル51,52同士が対向する方向である対向方向(図1中のZ方向)、ならびに巻回軸A400が延びる方向の双方に対して直交する方向である。外側磁極部44に用いられるフェライトも、複数の部材から構成されていてもよいし、単一の部材から構成されていてもよい。
The outer
(中央磁極部45)
巻回軸A400および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B400において、中央磁極部45は長さW45を有する。本実施の形態の中央磁極部45は、交差方向B400が延びる方向の前方側に外縁45Sを有し、交差方向B400の反対方向C400が延びる方向の前方側に外縁45Tを有する。
(Central magnetic pole 45)
In the cross direction B400 orthogonal to both the winding axis A400 and the facing direction (Z direction in FIG. 1), the central
本実施の形態の外縁45S,45Tは、上方から下方に向かって(図16紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400Bから送電部400Bに対向する受電部200(図10参照)側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200(図10参照)から受電部200に対向する送電部400B側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A400が延びる方向および交差方向B400が延びる方向の双方に対して直交する方向から送電部400Bを見た場合(図16に示すように送電部400Bを平面視した場合)、本実施の形態の外縁45S,45Tは、巻回軸A400に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW45は、外縁45Sと外縁45Tとの間の寸法であり、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の中央磁極部45は、交差方向B400における長さW45が、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When
本実施の形態においては、中央磁極部45の外縁45Sが、中央磁極部45のうちの交差方向B400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。交差方向B400における外縁45Sと巻回軸A400との間の寸法W45Sは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、中央磁極部45の外縁45Tが、中央磁極部45のうちの交差方向B400の反対方向C400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。反対方向C400における外縁45Tと巻回軸A400との間の寸法W45Tは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W45Sおよび寸法W45Tは同一の値を有し、長さW45の値は、寸法W45Sおよび寸法W45Tの和に等しい。外縁45Sおよび外縁45Tが互いに平行でない場合、中央磁極部45の長さW45は、たとえば巻回軸A400方向の任意の位置における中央磁極部45の単位長さ当たりの長さW45の平均値として算出されることができる。本実施の形態における中央磁極部45は、巻回軸A400が延びる方向において長さL45を有している。
In the present embodiment, dimension W45S and dimension W45T have the same value, and the value of length W45 is equal to the sum of dimension W45S and dimension W45T. When the
(巻回部41)
巻回軸A400および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B400において、巻回部41は長さW41を有する。本実施の形態の巻回部41は、交差方向B400が延びる方向の前方側に外縁41Sを有し、交差方向B400の反対方向C400が延びる方向の前方側に外縁41Tを有する。
(Winding part 41)
In the cross direction B400 orthogonal to both the winding axis A400 and the facing direction (Z direction in FIG. 1), the winding
本実施の形態の外縁41S,41Tは、上方から下方に向かって(図16紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400Bから送電部400Bに対向する受電部200(図10参照)側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200(図10参照)から受電部200に対向する送電部400B側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A400が延びる方向および交差方向B400が延びる方向の双方に対して直交する方向から送電部400Bを見た場合(図16に示すように送電部400Bを平面視した場合)、本実施の形態の外縁41S,41Tは、巻回軸A400に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW41は、外縁41Sと外縁41Tとの間の寸法であり、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の巻回部41は、交差方向B400における長さW41が、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When
本実施の形態においては、巻回部41の外縁41Sが、巻回部41のうちの交差方向B400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。交差方向B400における外縁41Sと巻回軸A400との間の寸法W41Sは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、巻回部41の外縁41Tが、巻回部41のうちの交差方向B400の反対方向C400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。反対方向C400における外縁41Tと巻回軸A400との間の寸法W41Tは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W41Sおよび寸法W41Tは同一の値を有し、長さW41の値は、寸法W41Sおよび寸法W41Tの和に等しい。外縁41Sおよび外縁41Tが互いに平行でない場合、巻回部41の長さW41は、たとえば巻回軸A400方向の任意の位置における巻回部41の単位長さ当たりの長さW41の平均値として算出されることができる。
In the present embodiment, dimension W41S and dimension W41T have the same value, and the value of length W41 is equal to the sum of dimension W41S and dimension W41T. When the
(巻回部42)
巻回軸A400および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B400において、巻回部42は長さW42を有する。本実施の形態の巻回部42は、交差方向B400が延びる方向の前方側に外縁42Sを有し、交差方向B400の反対方向C400が延びる方向の前方側に外縁42Tを有する。
(Winding part 42)
In the cross direction B400 orthogonal to both the winding axis A400 and the opposing direction (Z direction in FIG. 1), the winding
本実施の形態の外縁42S,42Tは、上方から下方に向かって(図16紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400Bから送電部400Bに対向する受電部200(図10参照)側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200(図10参照)から受電部200に対向する送電部400B側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A400が延びる方向および交差方向B400が延びる方向の双方に対して直交する方向から送電部400Bを見た場合(図16に示すように送電部400Bを平面視した場合)、本実施の形態の外縁42S,42Tは、巻回軸A400に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW42は、外縁42Sと外縁42Tとの間の寸法であり、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の巻回部42は、交差方向B400における長さW42が、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When
本実施の形態においては、巻回部42の外縁42Sが、巻回部42のうちの交差方向B400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。交差方向B400における外縁42Sと巻回軸A400との間の寸法W42Sは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、巻回部42の外縁42Tが、巻回部42のうちの交差方向B400の反対方向C400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。反対方向C400における外縁42Tと巻回軸A400との間の寸法W42Tは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W42Sおよび寸法W42Tは同一の値を有し、長さW42の値は、寸法W42Sおよび寸法W42Tの和に等しい。外縁42Sおよび外縁42Tが互いに平行でない場合、巻回部42の長さW42は、たとえば巻回軸A400方向の任意の位置における巻回部42の単位長さ当たりの長さW42の平均値として算出されることができる。
In the present embodiment, dimension W42S and dimension W42T have the same value, and the value of length W42 is equal to the sum of dimension W42S and dimension W42T. When the
本実施の形態においては、巻回部41の長さW41と巻回部42の長さW42とは同一の値である。巻回部41の寸法W41S、巻回部41の寸法W41T、巻回部42の寸法W42Sおよび巻回部42の寸法W42Tは、いずれも同一の値である。
In the present embodiment, the length W41 of the winding
(外側磁極部43)
巻回軸A400および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B400において、外側磁極部43は長さW43を有する。本実施の形態の外側磁極部43は、交差方向B400が延びる方向の前方側に外縁43Sを有し、交差方向B400の反対方向C400が延びる方向の前方側に外縁43Tを有する。
(Outer magnetic pole part 43)
In the cross direction B400 orthogonal to both the winding axis A400 and the facing direction (Z direction in FIG. 1), the outer
本実施の形態の外縁43S,43Tは、上方から下方に向かって(図16紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400Bから送電部400Bに対向する受電部200(図10参照)側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200(図10参照)から受電部200に対向する送電部400B側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A400が延びる方向および交差方向B400が延びる方向の双方に対して直交する方向から送電部400Bを見た場合(図16に示すように送電部400Bを平面視した場合)、本実施の形態の外縁43S,43Tは、巻回軸A400に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW43は、外縁43Sと外縁43Tとの間の寸法であり、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の外側磁極部43は、交差方向B400における長さW43が、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When
本実施の形態においては、外側磁極部43の外縁43Sが、外側磁極部43のうちの交差方向B400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。交差方向B400における外縁43Sと巻回軸A400との間の寸法W43Sは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the outer edge 43S of the outer
本実施の形態においては、外側磁極部43の外縁43Tが、外側磁極部43のうちの交差方向B400の反対方向C400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。反対方向C400における外縁43Tと巻回軸A400との間の寸法W43Tは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W43Sおよび寸法W43Tは同一の値を有し、長さW43の値は、寸法W43Sおよび寸法W43Tの和に等しい。外縁43Sおよび外縁43Tが互いに平行でない場合、外側磁極部43の長さW43は、たとえば巻回軸A400方向の任意の位置における外側磁極部43の単位長さ当たりの長さW43の平均値として算出されることができる。本実施の形態における外側磁極部43は、巻回軸A400が延びる方向において長さL43を有している。
In the present embodiment, dimension W43S and dimension W43T have the same value, and the value of length W43 is equal to the sum of dimension W43S and dimension W43T. When the outer edge 43S and the
(外側磁極部44)
巻回軸A400および対向方向(図1中のZ方向)の双方に対して直交する交差方向B400において、外側磁極部44は長さW44を有する。本実施の形態の外側磁極部44は、交差方向B400が延びる方向の前方側に外縁44Sを有し、交差方向B400の反対方向C400が延びる方向の前方側に外縁44Tを有する。
(Outer magnetic pole part 44)
In the cross direction B400 orthogonal to both the winding axis A400 and the facing direction (Z direction in FIG. 1), the outer
本実施の形態の外縁44S,44Tは、上方から下方に向かって(図16紙面に対して垂直な方向に)延びる平面状の形状を有する。ここで言う上方とは、送電部400Bから送電部400Bに対向する受電部200(図10参照)側に向かう方向を含む。ここで言う下方とは、受電部200(図10参照)から受電部200に対向する送電部400B側に向かう方向を含む。
The
巻回軸A400が延びる方向および交差方向B400が延びる方向の双方に対して直交する方向から送電部400Bを見た場合(図16に示すように送電部400Bを平面視した場合)、本実施の形態の外縁44S,44Tは、巻回軸A400に対して平行な位置関係にある。本実施の形態の長さW44は、外縁44Sと外縁44Tとの間の寸法であり、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有する。換言すると、本実施の形態の外側磁極部44は、交差方向B400における長さW44が、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値となる形状を有している。
When
本実施の形態においては、外側磁極部44の外縁44Sが、外側磁極部44のうちの交差方向B400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。交差方向B400における外縁44Sと巻回軸A400との間の寸法W44Sは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、外側磁極部44の外縁44Tが、外側磁極部44のうちの交差方向B400の反対方向C400が延びる方向における巻回軸A400から最も離れた部分に相当している。反対方向C400における外縁44Tと巻回軸A400との間の寸法W44Tは、巻回軸A400が延びる方向の任意の位置において同一の値を有している。
In the present embodiment, the
本実施の形態においては、寸法W44Sおよび寸法W44Tは同一の値を有し、長さW44の値は、寸法W44Sおよび寸法W44Tの和に等しい。外縁44Sおよび外縁44Tが互いに平行でない場合、外側磁極部44の長さW44は、たとえば巻回軸A400方向の任意の位置における外側磁極部44の単位長さ当たりの長さW44の平均値として算出されることができる。本実施の形態における外側磁極部44は、巻回軸A400が延びる方向において長さL44を有している。
In the present embodiment, dimension W44S and dimension W44T have the same value, and the value of length W44 is equal to the sum of dimension W44S and dimension W44T. When the
本実施の形態においては、外側磁極部43の長さW43と外側磁極部44の長さW44とは同一の値である。外側磁極部43の寸法W43S、外側磁極部43の寸法W43T、外側磁極部44の寸法W44Sおよび外側磁極部44の寸法W44Tは、いずれも同一の値である。外側磁極部43の長さL43および外側磁極部44の長さL44も、同一の値である。
In the present embodiment, the length W43 of the outer
(寸法関係)
(W45<W43、W45<W44、W45>W41、W45>W42)
図16を参照して、交差方向B400における中央磁極部45の長さW45は、交差方向B400における外側磁極部43の長さW43よりも短く、かつ、交差方向B400における外側磁極部44の長さW44よりも短い。さらに、交差方向B400における中央磁極部45の長さW45は、交差方向B400における巻回部41の長さW41よりも長く、かつ、交差方向B400における巻回部42の長さW42よりも長い。
(Dimensions)
(W45 <W43, W45 <W44, W45> W41, W45> W42)
Referring to FIG. 16, the length W45 of the central
(W45S<W43S、W45S<W44S)
中央磁極部45のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45S)と巻回軸A400との間の寸法W45Sは、外側磁極部43のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁43S)と巻回軸A400との間の寸法W43Sよりも小さく、かつ、外側磁極部44のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁44S)と巻回軸A400との間の寸法W44Sよりも小さい。
(W45S <W43S, W45S <W44S)
The dimension W45S between the winding axis A400 and the portion (the
(W45S>W41S、W45S>W42S)
中央磁極部45のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45S)と巻回軸A400との間の寸法W45Sは、巻回部41のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁41S)と巻回軸A400との間の寸法W41Sよりも大きく、かつ、巻回部42のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁42S)と巻回軸A400との間の寸法W42Sよりも大きい。
(W45S> W41S, W45S> W42S)
The dimension W45S between the winding axis A400 and the portion (
(W45T<W43T、W45T<W44T)
中央磁極部45のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45T)と巻回軸A400との間の寸法W45Tは、外側磁極部43のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁43T)と巻回軸A400との間の寸法W43Tよりも小さく、かつ、外側磁極部44のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁44T)と巻回軸A400との間の寸法W44Tよりも小さい。
(W45T <W43T, W45T <W44T)
The dimension W45T between the winding axis A400 and the portion (
(W45T>W41T、W45T>W42T)
中央磁極部45のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45T)と巻回軸A400との間の寸法W45Tは、巻回部41のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁41T)と巻回軸A400との間の寸法W41Tよりも大きく、かつ、巻回部42のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁42T)と巻回軸A400との間の寸法W42Tよりも大きい。
(W45T> W41T, W45T> W42T)
The dimension W45T between the winding axis A400 and the portion (the
好適には、図16に示すように、中央磁極部45のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45S)は、外側磁極部43のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁43S)に比べて、交差方向B400において巻回軸A400寄りに位置しているとよい。同様に、中央磁極部45のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45S)は、外側磁極部44のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁44S)に比べて、交差方向B400において巻回軸A400寄りに位置しているとよい。
Preferably, as shown in FIG. 16, a portion (
好適には、図16に示すように、中央磁極部45のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45T)は、外側磁極部43のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁43T)に比べて、交差方向B400の反対方向C400において巻回軸A400寄りに位置しているとよい。同様に、中央磁極部45のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45T)は、外側磁極部44のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁44T)に比べて、交差方向B400の反対方向C400において巻回軸A400寄りに位置しているとよい。
Preferably, as shown in FIG. 16, a portion (
図17は、コア40Bの巻回部41の周囲にコイル51が配置され、コア40Bの巻回部42の周囲にコイル52が配置された状態を示す平面図である。本実施の形態においては、交差方向B400の前方側(図17紙面右側)におけるコイル51の共通外接線は、巻回軸A400に対して平行に直線状に延びている。換言すると、コイル51のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(部分51S)同士を結ぶ直線は、巻回軸A400に対して平行に直線状に延びている。当該直線は、交差方向B400の前方側(図17紙面右側)におけるコイル51の共通外接線に相当している。
FIG. 17 is a plan view showing a state where the
交差方向B400の反対方向C400の前方側(図17紙面左側)におけるコイル51の共通外接線は、巻回軸A400に対して平行に直線状に延びている。換言すると、コイル51のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(部分51T)同士を結ぶ直線は、巻回軸A400に対して平行に直線状に延びている。当該直線は、交差方向B400の反対方向C400の前方側(図17紙面左側)におけるコイル51の共通外接線に相当している。
The common circumscribing line of the
交差方向B400の前方側(図17紙面右側)におけるコイル52の共通外接線も、巻回軸A400に対して平行に直線状に延びている。換言すると、コイル52のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(部分52S)同士を結ぶ直線は、巻回軸A400に対して平行に直線状に延びている。当該直線は、交差方向B400の前方側(図17紙面右側)におけるコイル52の共通外接線に相当している。
The common circumscribing line of the
交差方向B400の反対方向C400の前方側(図17紙面左側)におけるコイル52の共通外接線は、巻回軸A400に対して平行に直線状に延びている。換言すると、コイル52のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(部分52T)同士を結ぶ直線は、巻回軸A400に対して平行に直線状に延びている。当該直線は、交差方向B400の反対方向C400の前方側(図17紙面左側)におけるコイル52の共通外接線に相当している。
The common circumscribing line of the
(W45S>W51S、W45S>W52S)
図17を参照して、さらに好適には、中央磁極部45のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45S)と巻回軸A400との間の寸法W45Sは、コイル51のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(部分51S)と巻回軸A400との間の寸法W51Sよりも大きいとよい。同様に、中央磁極部45のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45S)と巻回軸A400との間の寸法W45Sは、コイル52のうちの交差方向B400における巻回軸A400から最も離れた部分(部分52S)と巻回軸A400との間の寸法W52Sよりも大きいとよい。
(W45S> W51S, W45S> W52S)
Referring to FIG. 17, more preferably, the dimension W45S between the winding axis A400 and the portion (
(W45T>W51T、W45T>W52T)
さらに好適には、中央磁極部45のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45T)と巻回軸A400との間の寸法W45Tは、コイル51のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(部分51T)と巻回軸A400との間の寸法W51Tよりも大きいとよい。同様に、中央磁極部45のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(外縁45T)と巻回軸A400との間の寸法W45Tは、コイル52のうちの交差方向B400の反対方向C400における巻回軸A400から最も離れた部分(部分52T)と巻回軸A400との間の寸法W52Tよりも大きいとよい。
(W45T> W51T, W45T> W52T)
More preferably, the dimension W45T between the winding axis A400 and the portion (the
(L45>L43、L45>L44)
さらに好適には、中央磁極部45の長さL45は、外側磁極部43の長さL43よりも長いとよい。中央磁極部45の長さL45は、外側磁極部44の長さL44よりも長いとよい。受電装置に円型コイルタイプのコイルユニットが用いられる場合、中央磁極部45は、受電装置における円形状を有するコアの中央部分に対向する。中央磁極部45の長さL45が長さL43,L44よりも長いことによって、より高い結合係数を得ることが可能となる。
(L45> L43, L45> L44)
More preferably, the length L45 of the central
(電力伝送)
図18は、受電部200および送電部400Bの間で電力伝送が行なわれている様子を模式的に示す斜視図である。図示上の便宜のため、図18紙面内における上下方向は、図1紙面内における上下方向とは一致していない。図18に示すように、電力伝送が行なわれる時には、受電部200と送電部400Bとは、エアギャップを空けて互いに対向するように配置される。
(Power transmission)
FIG. 18 is a perspective view schematically showing power transmission between
受電部200と送電部400Bとの間で電力伝送が行なわれる時には、コイル31およびコイル51が互いに対向するように配置され、コイル32およびコイル52が互いに対向するように配置され、コイル51,52に所定の周波数の交流電流が供給される。コイル51,52に所定の交流電流が供給されることで、コイル51,52の周囲には、所定の周波数で振動する電磁界421,422が形成される。
When power transmission is performed between the
電磁界421に形成される磁束は、いわゆるアーチ型形状を有しており、コア40Bの外側磁極部43、巻回部41、中央磁極部45、コア20の中央磁極部25、巻回部21および外側磁極部23を通過する。コイル31は、電磁界421から電力を受電する。
The magnetic flux formed in the
電磁界422に形成される磁束も、いわゆるアーチ型形状を有しており、コア40Bの外側磁極部44、巻回部42、中央磁極部45、コア20の中央磁極部25、巻回部22および外側磁極部24を通過する。コイル32は、電磁界422から電力を受電する。
The magnetic flux formed in the
電力伝送が行なわれる時、電磁界421に形成される磁束および電磁界422に形成される磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25S,25T寄りの部分、および中央磁極部45のうちの外縁45S,45T寄りの部分も通過する。
When electric power transmission is performed, the magnetic flux formed in the
たとえば、送電部400Bの位置に対して受電部200が交差方向B200方向にずれて配置されたとする。この場合であっても、磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25T寄りの部分および中央磁極部45のうちの外縁45T寄りの部分を通過することができる。したがって、交差方向B200において受電部200と送電部400Bとが相対的に位置ずれしたとしても、磁束が形成され、電力伝送効率が低下することを抑制できる。
For example, it is assumed that the
一方で、送電部400Bの位置に対して受電部200が交差方向B200の反対方向C200にずれて配置されたとする。この場合であっても、磁束は、中央磁極部25のうちの外縁25S寄りの部分および中央磁極部45のうちの外縁45S寄りの部分を通過することができる。したがって、交差方向B200の反対方向C200において受電部200と送電部400Bとが相対的に位置ずれしたとしても、磁束が形成され、電力伝送効率が低下することを抑制できる。
On the other hand, it is assumed that the
送電部400Bに用いられるコア40Bは、図11で示したような送電部400と同様なコイルタイプを有する受電部との間でも、電力伝送を行なうことができる。交差方向B200または反対方向C200においてその受電部と送電部400Bとが相対的に位置ずれしたとしても、磁束が形成され、電力伝送効率が低下することを抑制できる。
The core 40B used in the
送電部400Bに用いられるコア40Bは、図14で示したような送電部400Aと同様なコイルタイプを有する受電部との間でも、電力伝送を行なうことができる。交差方向B200または反対方向C200においてその受電部と送電部400Bとが相対的に位置ずれしたとしても、磁束が形成され、電力伝送効率が低下することを抑制できる。
The core 40B used in the
図19は、受電部200および送電部400Cの間で電力伝送が行なわれている様子を模式的に示す斜視図である。図示上の便宜のため、図19紙面内における上下方向は、図1紙面内における上下方向とは一致していない。図19に示すように、受電部200および送電部400Cの間で電力伝送が行なわれる時には、受電部200と送電部400Cとは、エアギャップを空けて互いに対向するように配置される。
FIG. 19 is a perspective view schematically showing power transmission between
受電部200は、上述の実施の形態1における受電部200と同一の構成を有する。送電部400Cは、上述の実施の形態2における送電部400Bと同一の構成を有する。受電部200と送電部400Cとの間で行なわれる電力伝送においては、コイル51,52に流される電流の向きが、上述の実施の形態2と異なっている。
受電部200と送電部400Cとの間で電力伝送が行なわれる時には、コイル31およびコイル51が互いに対向するように配置され、コイル32およびコイル52が互いに対向するように配置され、コイル51,52に所定の周波数の交流電流が供給される。コイル51,52に所定の交流電流が供給されることで、コイル51,52の周囲には、所定の周波数で振動する電磁界431が形成される。
When power transmission is performed between the
電磁界431に形成される磁束は、いわゆるアーチ型形状を有しており、コア40Bの外側磁極部44、巻回部42、中央磁極部45、巻回部41、外側磁極部43、コア20の外側磁極部23、巻回部21、中央磁極部25、巻回部22および外側磁極部24を通過する。コイル31,32は、電磁界431から電力を受電する。
The magnetic flux formed in the
図20は、受電部200および送電部400Dの間で電力伝送が行なわれている様子を模式的に示す斜視図である。図示上の便宜のため、図20紙面内における上下方向は、図1紙面内における上下方向とは一致していない。図20に示すように、受電部200および送電部400Dの間で電力伝送が行なわれる時には、受電部200と送電部400Dとは、エアギャップを空けて互いに対向するように配置される。
FIG. 20 is a perspective view schematically showing a state in which power transmission is performed between the
受電部200は、上述の実施の形態2における受電部200と同一の構成を有する。送電部400Dは、図14で示した送電部400Aのコア40Aと同様な形状を有するコア40Dを含む。コア40Dの巻回軸方向における長さは、コア40Aの同方向における長さよりも長く、コア20の同方向における長さと等しい。
受電部200と送電部400Dとの間で電力伝送が行なわれる時には、コア40Dおよびコア20が互いに対向するように配置され、コイル51に所定の周波数の交流電流が供給される。コイル51に所定の交流電流が供給されることで、コイル51の周囲には、所定の周波数で振動する電磁界441が形成される。
When power transmission is performed between the
電磁界441に形成される磁束は、いわゆるアーチ型形状を有しており、コア40Dの外側磁極部44、軸部48、外側磁極部43、コア20の外側磁極部23、巻回部21、中央磁極部25、巻回部22および外側磁極部24を通過する。コイル31,32は、電磁界441から電力を受電する。
The magnetic flux formed in the
図11、図14、図18、図19および図20を参照して上述したように、受電部200は、コイル31,32に流される電流の向きに応じて、複数のタイプのコイルユニットに対応することができる。換言すると、受電部200は、送電部に用いられるコイルユニットが円型のコイルタイプの場合であっても、ソレノイド型のコイルタイプの場合であっても、コア20の形状を変更することなくこれらとの間で電力伝送を行なうことができる。
As described above with reference to FIGS. 11, 14, 18, 19, and 20, the
一般的には、送電部に用いられるコイルユニットが円型のコイルタイプである場合には、円型のコイルタイプに対応する受電部を準備する必要があり、送電部に用いられるコイルユニットがソレノイド型のコイルタイプである場合には、ソレノイド型のコイルタイプに対応する受電部を準備する必要がある。 Generally, when the coil unit used for the power transmission unit is a circular coil type, it is necessary to prepare a power reception unit corresponding to the circular coil type, and the coil unit used for the power transmission unit is a solenoid. In the case of the type coil type, it is necessary to prepare a power receiving unit corresponding to the solenoid type coil type.
これに対して受電部200は、コイル31,32に流される電流の向き(コイル31,32の電気的な接続方式)を変更することにより、送電部に用いられるコイルユニットが円型のコイルタイプの場合であっても、送電部に用いられるコイルユニットがソレノイド型のコイルタイプの場合であっても、送電部との間で電力伝送を行なうことができる。
On the other hand, the
たとえば、受電部200を備えた電動車両が投入される市場において、円型のコイルタイプからなる送電部での使用が主流である場合には、コイル31,32の接続方式を予め円型のコイルタイプからなる送電部に対応可能な状態にして、その受電部200を電動車両に搭載するとよい。受電部200を備えた電動車両が投入される市場において、ソレノイド型のコイルタイプからなる送電部での使用が主流である場合には、コイル31,32の接続方式を予めソレノイド型のコイルタイプからなる送電部に対応可能な状態にして、その受電部200を電動車両に搭載するとよい。
For example, in the market where an electric vehicle equipped with the
したがって受電部200を備えた電動車両は、コイル31,32に流される電流の向き(コイル31,32の電気的な接続方式)を変更することにより、複数種類の送電部との間で電力伝送を行なうことが可能となる。受電部200を備えた電動車両によれば、製造上の高い利便性を得ることが可能となる。送電部に受電部200と同様な構成を有するコイルユニット(図18に示す送電部400B)が搭載される場合でも、同様の作用および効果を得ることが可能となる。
Therefore, the electric vehicle including the
本実施の形態においても、受電装置側のコイルの対向方向(図1中における矢印Z方向)における位置を変更し、これらと送電装置側のコイルとの間の間隔(コイル間距離)を調節する調節機構が車両側に設けられていてもよい。ここで言う調節機構とは、車両全体の高さを上下動させることができる一般的な車高調整装置、およびエアサスペンション機構などと連動して受電装置のみを上下動させることができるいわゆるニーリング装置などが含まれる。この場合、電動車両は、送電部のコイルユニットのタイプが円型であるのか、ソレノイド型であるのかを含む情報を、送電装置から受信する。各コイルタイプを示す情報は、磁束通過特性を示す情報の一例である。受信する情報は、磁束通過特性を示す情報であれば、他の形式で表現されてもよい。通信部から受信した情報に基づいて、調節機構は、送電部に対応する最適なコイル間距離となるように受信装置の高さ位置を変更する。当該構成によれば、より高い結合係数を得ることができる。 Also in the present embodiment, the position of the coil on the power receiving device side in the facing direction (the direction of arrow Z in FIG. 1) is changed, and the distance between these and the coil on the power transmitting device side (intercoil distance) is adjusted. An adjustment mechanism may be provided on the vehicle side. The adjustment mechanism mentioned here is a so-called kneeling device that can move only the power receiving device up and down in conjunction with a general vehicle height adjustment device that can move the height of the entire vehicle up and down, and an air suspension mechanism and the like. Etc. are included. In this case, the electric vehicle receives information including whether the coil unit type of the power transmission unit is a circular type or a solenoid type from the power transmission device. Information indicating each coil type is an example of information indicating magnetic flux passage characteristics. The information to be received may be expressed in other formats as long as the information indicates the magnetic flux passage characteristics. Based on the information received from the communication unit, the adjustment mechanism changes the height position of the receiving device so that the optimum inter-coil distance corresponding to the power transmission unit is obtained. According to this configuration, a higher coupling coefficient can be obtained.
たとえば、図19に示す受電部200および送電部400Cの間で電力伝送が行なわれる場合の結合係数、ならびに図20に示す受電部200および送電部400Dの間で電力伝送が行なわれる場合の結合係数は、図11に示す受電部200および送電部400の間で電力伝送が行なわれる場合の結合係数に比べて小さく、コイル間距離(ギャップ長)が大きくなると、給電効率が低下しやすくなる。したがって、図11に示す構成で電力伝送が行なわれる場合には、図19および図20に示す構成で電力伝送が行なわれる場合に比べて、調節機構を用いてコイル間距離(ギャップ長)が小さくなるように調節されるとよい。
For example, the coupling coefficient when power transmission is performed between
図21〜図23を参照して、受電部200に用いられるコイル31,32は、コイル31,32に流される電流の向きを電気制御的に切り替え可能に構成されていてもよい。受電部200を備えた受電装置は、切替信号によって、円型のコイルユニットに対応する構成(図22参照)と、ソレノイド型のコイルユニットに対応する構成(図23参照)とを相互に変更することが可能である。
With reference to FIGS. 21 to 23, the
電動車両は、送電部のコイルユニットのタイプが円型であるのか、ソレノイド型であるのかを含む情報を、送電装置の通信部230から受信する。各コイルタイプを示す情報は、磁束通過特性を示す情報の一例である。受信する情報は、磁束通過特性を示す情報であれば、他の形式で表現されてもよい。通信部230から受信した情報に基づいて、受電装置の受電部200は、送電部に対応する構成となるように構成を変更する。
The electric vehicle receives information including whether the coil unit type of the power transmission unit is a circular type or a solenoid type from the
図22は、動作モードCで動作した場合の図21のXXII−XXIIの断面図である。動作モードCは、円型のコイルユニットに対応する磁束分布となるように受電部200が動作するモードである。図22では、円型の送電部400(図11参照)と受電部200とが対向している様子が示されている。
22 is a cross-sectional view taken along the line XXII-XXII of FIG. 21 when operating in the operation mode C. The operation mode C is a mode in which the
受電部200は、動作モードCでは、コイル31とコイル32とに異なる向きの電流が流れる。動作モードCでは、いわゆるドーナツ型の形状を有する磁束が形成され、コイル31およびコイル32の間の部分(中央磁極部25)からコア40の中央部分に流れる磁束が通る。中央磁極部25からコア40の中央部分に抜けた磁束は、コア40の内部を外側に向けて通過する。磁束は、コイル51の外側を通り、コア20の内部を中央に向けて通過して、中央磁極部25に戻る。送電部400には交流電流が流れるので、コイルに流れる電流の向きが反転すると磁束の向きも反転する。
In
図23は、動作モードPで動作した場合の図21のXXII−XXIIの断面図である。動作モードPは、ソレノイド型のコイルユニットに対応する磁束分布となるように受電部200が動作するモードである。図23では、ソレノイド型の送電部400D(図20参照)と受電部200とが対向している様子が示されている。
23 is a cross-sectional view taken along the line XXII-XXII of FIG. 21 when operating in the operation mode P. The operation mode P is a mode in which the
受電部200は、動作モードPでは、コイル31とコイル32とに同じ向きの電流が流れる。動作モードPでは、いわゆるアーチ型形状を有する磁束が形成され、コイル51側のコア40Dの端部からコイル52側のコア40Dの端部に向けて磁束が通る。コイル51からコイル52に向けてコア40Dの内部を通った磁束は、コイル32の一方端に向かい、コイル32側からコイル31側に向けてコア20の内部を通り、コイル51側のコア40Dの端部に戻る。送電部400Dには交流電流が流れるので、コイルに流れる電流の向きが反転すると磁束の向きも反転する。
In the
図24は、コイル31とコイル32との接続を切替える第1構成例を示す回路図である。図24を参照して、切替部90は、リレーSWC1〜SWC3と、リレーSWP1,SWP2とを含む。動作モードCで動作させる場合には、リレーSWC1〜SWC3が導通状態に制御され、リレーSWP1,SWP2は非導通状態に制御される。動作モードCでは、図22で説明したようにコイル31とコイル32とには、断面図において異なる向きに電流が流れる。動作モードPで動作させる場合には、リレーSWC1〜SWC3が非導通状態に制御され、リレーSWP1,SWP2は導通状態に制御される。動作モードPでは、図23で説明したようにコイル31とコイル32とには断面図において同じ向きに電流が流れる。
FIG. 24 is a circuit diagram illustrating a first configuration example for switching the connection between the
図25は、コイル31とコイル32との接続を切替える第2構成例を示す回路図である。図25を参照して、切替部91は、リレーSWC4,SWC5と、リレーSWP3とを含む。動作モードCで動作させる場合には、リレーSWC4,SWC5が導通状態に制御され、リレーSWP3は非導通状態に制御される。動作モードCでは、図22で説明したようにコイル31とコイル32とには断面図において異なる向きに電流が流れる。動作モードPで動作させる場合には、リレーSWC4,SWC5が非導通状態に制御され、リレーSWP3は導通状態に制御される。動作モードPでは、図23で説明したようにコイル31とコイル32には断面図において同じ向きに電流が流れる。
FIG. 25 is a circuit diagram illustrating a second configuration example for switching the connection between the
図26は、コイル31とコイル32の接続を切替える第3構成例を示す回路図である。図26を参照して、切替部92は、スイッチSW6,SW7を含む。動作モードCで動作させる場合には、スイッチSW6,SW7がともにC端子を選択するように制御される。動作モードCでは、図22で説明したようにコイル31とコイル32とには断面図において異なる向きに電流が流れる。動作モードPで動作させる場合には、スイッチSW6,SW7がともにP端子を選択するように制御される。動作モードPでは、図23で説明したようにコイル31とコイル32には断面図において同じ向きに電流が流れる。
FIG. 26 is a circuit diagram illustrating a third configuration example for switching the connection between the
図24〜図26にそれぞれ示す切替部90〜92は、車両ECU12(図10参照)が送電装置の通信部230から受信した信号に応じて、動作モードCおよび動作モードPのうちのいずれかの動作状態を形成するように、車両ECU12によって制御される。図24〜図26にそれぞれ示す切替部90〜92は、送電装置側に設けられていてもよい。この場合、送電装置に設けられた切替部90〜92は、送電ECU65(図10参照)が受電装置の通信部160から受信した信号に応じて、動作モードCおよび動作モードPのうちのいずれかの動作状態を形成するように、送電ECU65によって制御される。
[実験例]
図27〜図32を参照して、上述の各実施の形態に関して行なった実験例について説明する。当該実験例においては、図27〜図30にそれぞれ示すコイルユニットを用いた。
[Experimental example]
With reference to FIG. 27 to FIG. 32, experimental examples performed with respect to the above-described embodiments will be described. In the experimental example, the coil units shown in FIGS. 27 to 30 were used.
図27を参照して、コイルユニット300Aは、フェライト製のコア30Aおよびコイル331を備える。コイルユニット300Aは、いわゆるソレノイド型のコイルユニットである。コア30Aは、軸部328および外側磁極部323,324を含み、全体としてH型形状に形成される。軸部328は、コイル331の巻回軸A300が延びる方向に沿って延びる形状を有する。
Referring to FIG. 27,
外側磁極部323は、巻回軸A300が延びる方向における軸部328の一方の端部に設けられる。外側磁極部323は、巻回軸A300が延びる方向および対向方向(図1における矢印Z方向)の双方に対して直交する交差方向B300に沿って延びる形状を有する。外側磁極部324は、巻回軸A300が延びる方向における軸部328の他方の端部に設けられる。外側磁極部324は、巻回軸A300が延びる方向および対向方向(図1における矢印Z方向)の双方に対して直交する交差方向B300に沿って延びる形状を有する。
The outer
図28を参照して、コイルユニット300Bは、フェライト製のコア30Bおよびコイル331,332を備える。コイルユニット300Bは、いわゆるソレノイド型のコイルユニットである。コア30Bは、軸部328および外側磁極部323,324を含む。軸部328は、コイル331,332の巻回軸A300が延びる方向に沿って延びる形状を有する。軸部328は、巻回部321、巻回部322、およびこれらの間に形成される中央磁極部325を有する。コイル331は巻回部321の周囲に配置される。コイル332は巻回部322の周囲に配置される。
Referring to FIG. 28,
外側磁極部323は、巻回軸A300が延びる方向における軸部328の一方の端部に設けられる。外側磁極部323は、巻回軸A300が延びる方向および対向方向(図1における矢印Z方向)の双方に対して直交する交差方向B300に沿って延びる形状を有する。外側磁極部324は、巻回軸A300が延びる方向における軸部328の他方の端部に設けられる。外側磁極部324は、巻回軸A300が延びる方向および対向方向(図1における矢印Z方向)の双方に対して直交する交差方向B300に沿って延びる形状を有する。
The outer
交差方向B300における中央磁極部325の長さは、交差方向B300における外側磁極部323の長さよりも短く、かつ、交差方向B300における外側磁極部324の長さよりも短い。さらに、交差方向B300における中央磁極部325の長さは、交差方向B300における巻回部321の長さよりも長く、かつ、交差方向B300における巻回部322の長さよりも長い。
The length of the central
図29を参照して、コイルユニット300Cは、フェライト製のコア30Cおよびコイル331を備える。コイルユニット300Cは、いわゆる円型のコイルユニットである。コア30Cは、板状に形成され、その外形は4つの角部が湾曲した長方形状を有する。コイル331は、コア30Cの表面に配置される。
Referring to FIG. 29, coil unit 300C includes a ferrite core 30C and a
図30を参照して、コイルユニット300Dは、フェライト製のコア30Dおよびコイル331を備える。コイルユニット300Dは、いわゆる円型のコイルユニットである。コア30Dは、軸部328および外側磁極部323,324を含み、全体としてH型形状に形成される。
Referring to FIG. 30,
外側磁極部323は、軸部328の一方の端部に設けられる。外側磁極部323は、軸部328が延びる方向および対向方向(図1における矢印Z方向)の双方に対して直交する方向に沿って延びる形状を有する。外側磁極部324は、軸部328の他方の端部に設けられる。外側磁極部324は、軸部328が延びる方向および対向方向(図1における矢印Z方向)の双方に対して直交する方向に沿って延びる形状を有する。
The outer
図31および図32を参照して、図27に示すコイルユニット300Aは、ここではH型(L)ともいう。図28に示すコイルユニット300Bは、ここではHc型ともいう。図29に示すコイルユニット300Cは、ここではCL型ともいう。図30に示すコイルユニット300Dは、ここではCLh型ともいう。
Referring to FIGS. 31 and 32,
図31および図32中のL1[μH]は、各コイルユニットが一次側(送電部)として用いられた場合の自己インダクタンスを示す値である。L2[μH]は、各コイルユニットが二次側(受電部)として用いられた場合の自己インダクタンスを示す値である。M[μH]は、各コイルユニット同士の間の相互インダクタンスを示す値である。κは、各コイルユニット同士の間の結合係数を示す値である。 L1 [μH] in FIGS. 31 and 32 is a value indicating the self-inductance when each coil unit is used as the primary side (power transmission unit). L2 [μH] is a value indicating the self-inductance when each coil unit is used as the secondary side (power receiving unit). M [μH] is a value indicating the mutual inductance between the coil units. κ is a value indicating a coupling coefficient between the coil units.
図31を参照して、実験例1においては、送電部として、コイルユニット300Aを用いた。受電部としても、コイルユニット300Aを用いた。コイルユニット300A同士を対向させ、これらの間で電力伝送を行なった。実験例1においては、いわゆるアーチ型形状を有する磁束が形成され、この時の結合係数κは、0.226であった。
Referring to FIG. 31, in Experimental Example 1, a
実験例2においては、送電部として、コイルユニット300Bを用いた。受電部としても、コイルユニット300Bを用いた。コイルユニット300B同士を対向させ、これらの間で電力伝送を行なった。実験例2においては、いわゆるアーチ型形状を有する磁束が形成され(図19参照)、この時の結合係数κは、0.218であった。
In Experimental Example 2, the
実験例3においては、送電部として、コイルユニット300Cを用いた。受電部としても、コイルユニット300Bを用いた。コイルユニット300C同士を対向させ、これらの間で電力伝送を行なった。実験例3においては、いわゆるドーナツ型形状を有する磁束が形成され、この時の結合係数κは、0.154であった。
In Experimental Example 3, the coil unit 300C was used as the power transmission unit. The
実験例4においては、送電部として、コイルユニット300Dを用いた。受電部としても、コイルユニット300Dを用いた。コイルユニット300D同士を対向させ、これらの間で電力伝送を行なった。実験例4においては、いわゆるドーナツ型形状を有する磁束が形成され、この時の結合係数κは、0.145であった。
In Experimental Example 4, the
図32を参照して、実験例5においては、送電部として、コイルユニット300Aを用いた。受電部としては、コイルユニット300Bを用いた。コイルユニット300Aおよびコイルユニット300B同士を対向させ、これらの間で電力伝送を行なった。実験例5においては、いわゆるアーチ型形状を有する磁束が形成され、この時の結合係数κは、0.216であった。送電部としてコイルユニット300Bを用いて、受電部としてコイルユニット300Aを用いた場合においても、同様の結果が得られた。
Referring to FIG. 32, in Experimental Example 5, a
実験例1での結合係数κおよび実験例5での結合係数κを比較して、一次側および二次側のうちの一方にコイルユニット300Aを用いて、一次側および二次側のうちの他方にコイルユニット300Bを用いた場合であっても、一次側および二次側の双方にコイルユニット300Aを用いる場合と略同等の結合係数κが得られることがわかる。
The coupling coefficient κ in Experimental Example 1 and the coupling coefficient κ in Experimental Example 5 are compared, and the
実験例6においては、送電部として、コイルユニット300Bを用いた。受電部としても、コイルユニット300Bを用いた。コイルユニット300B同士を対向させ、これらの間で電力伝送を行なった。実験例6においては、いわゆるドーナツ型形状を有する磁束が形成され(図18参照)、この時の結合係数κは、0.0994であった。
In Experimental Example 6, the
実験例2での結合係数κおよび実験例6での結合係数κを比較して、一次側および二次側の双方にコイルユニット300Bを用いてアーチ型形状を有する磁束によって電力伝送を行なう場合(図19参照)は、一次側および二次側の双方にコイルユニット300Bを用いてドーナツ型形状を有する磁束によって電力伝送を行なう場合(図19参照)に比べて高い結合係数κが得られることがわかる。
When the coupling coefficient κ in Experimental Example 2 and the coupling coefficient κ in Experimental Example 6 are compared, and power transmission is performed by magnetic flux having an arch shape using the
実験例7においては、送電部として、コイルユニット300Cを用いた。受電部としては、コイルユニット300Bを用いた。コイルユニット300Cおよびコイルユニット300B同士を対向させ、これらの間で電力伝送を行なった。実験例7においては、いわゆるドーナツ型形状を有する磁束が形成され、この時の結合係数κは、0.113であった。送電部としてコイルユニット300Bを用いて、受電部としてコイルユニット300Cを用いた場合においても、同様の結果が得られた。
In Experimental Example 7, the coil unit 300C was used as the power transmission unit. The
実験例3での結合係数κおよび実験例7での結合係数κを比較して、一次側および二次側のうちの一方にコイルユニット300Cを用いて、一次側および二次側のうちの他方にコイルユニット300Bを用いた場合であっても、一次側および二次側の双方にコイルユニット300Cを用いる場合と略同等の結合係数κが得られることがわかる。
The coupling coefficient κ in Experimental Example 3 and the coupling coefficient κ in Experimental Example 7 are compared, and the coil unit 300C is used for one of the primary side and the secondary side, and the other of the primary side and the secondary side is used. Even when the
実験例8においては、送電部として、コイルユニット300Dを用いた。受電部としては、コイルユニット300Bを用いた。コイルユニット300Dおよびコイルユニット300B同士を対向させ、これらの間で電力伝送を行なった。実験例8においては、いわゆるドーナツ型形状を有する磁束が形成され、この時の結合係数κは、0.114であった。送電部としてコイルユニット300Bを用いて、受電部としてコイルユニット300Dを用いた場合においても、同様の結果が得られた。
In Experimental Example 8, the
実験例4での結合係数κおよび実験例8での結合係数κを比較して、一次側および二次側のうちの一方にコイルユニット300Dを用いて、一次側および二次側のうちの他方にコイルユニット300Bを用いた場合であっても、一次側および二次側の双方にコイルユニット300Dを用いる場合と略同等の結合係数κが得られることがわかる。
The coupling coefficient κ in Experimental Example 4 and the coupling coefficient κ in Experimental Example 8 are compared, and the
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, although each embodiment based on this invention was described, each embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、受電装置、送電装置および電力伝送システムに適用することができる。 The present invention can be applied to a power reception device, a power transmission device, and a power transmission system.
10 電動車両、11 受電装置、12 車両ECU、13 整流器、14 コンバータ、15 バッテリ、16 パワーコントロールユニット、17 モータユニット、18L,18R 前輪、19L,19R 後輪、20,20Z,30A,30B,30C,30D,40,40A,40B,40D コア、21,22,41,42,321,322 巻回部、21A,21B,21C,22A,22B,22C フェライト、21S,21T,22S,22T,23S,23T,24S,24T,25S,25T,41S,41T,42S,42T,43S,43T,44S,44T,45S,45T 外縁、23,24,43,44,323,324 外側磁極部、25,45,325 中央磁極部、26,27,46,47 支持部材、26A,26B,27A,27B 板状部、26AH,26BH,27AH,27BH 開口部、26C,27C 筒状部、28,48,88,328 軸部、29 シールド、31,32,51,52,331,332 コイル、31S,31T,32S,32T,51S,51T,52S,52T 部分、33,53,54 キャパシタ、60,60B 送電装置、61,61B 外部給電装置、62 駐車スペース、62S 輪止、63 交流電源、64 高周波電力ドライバ、65 送電ECU、66 ケース、67 サイドメンバ、69 フロアパネル、70 車両本体、71 左側面、76 底面、80 駆動室、81 乗員収容室、82 荷物室、82L 乗降用開口部、83L ドア、84L フロントフェンダ、85L リヤフェンダ、86 フロントバンパ、87 リヤバンパ、90,91,92 切替部、115 システムメインリレー、140 動力伝達ギヤ、142,242 表示部、160,230 通信部、170 充電リレー、171 電流センサ、172 電圧センサ、173 負荷抵抗、174,SWC1,SWC2,SWC3,SWC4,SWC5,SWP1,SWP2,SWP3 リレー、200 受電部、210 充電スタンド、246 料金受領部、300A,300B,300C,300D コイルユニット、400,400A,400B,400C,400D 送電部、401,402,411,421,422,431,441 電磁界、1000,1000A,1000B 電力伝送システム、A200,A300,A400 巻回軸、B200,B300,B400 交差方向、C200,C400 反対方向、IB 電流、IC,VC 検出値、INFO バッテリ情報、MOD,PWC,PWI,SE1,SE2,SE2,SE3,SE3 制御信号、STP,STRT,STRT,STP 信号、SW6,SW7 スイッチ、TRG 充電開始信号、VB,VC 電圧、W21S,W21T,W22S,W22T,W23S,W23T,W24S,W24T,W25S,W25T,W31S,W31T,W32S,W32T,W41S,W41T,W42S,W42T,W43S,W43T,W44S,W44T,W45S,W45T,W51S,W51T,W52S,W52T 寸法、W21,W22,W23,W23Z,W24,W24Z,W25,W25Z,W41,W42,W43,W44,W45 長さ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric vehicle, 11 Power receiving device, 12 Vehicle ECU, 13 Rectifier, 14 Converter, 15 Battery, 16 Power control unit, 17 Motor unit, 18L, 18R Front wheel, 19L, 19R Rear wheel, 20, 20Z, 30A, 30B, 30C , 30D, 40, 40A, 40B, 40D Core, 21, 22, 41, 42, 321, 322 Winding part, 21A, 21B, 21C, 22A, 22B, 22C Ferrite, 21S, 21T, 22S, 22T, 23S, 23T, 24S, 24T, 25S, 25T, 41S, 41T, 42S, 42T, 43S, 43T, 44S, 44T, 45S, 45T Outer edge, 23, 24, 43, 44, 323, 324 Outer magnetic pole, 25, 45, 325 Central magnetic pole part, 26, 27, 46, 47 Support member, 26A , 26B, 27A, 27B Plate, 26AH, 26BH, 27AH, 27BH Opening, 26C, 27C Tubular, 28, 48, 88, 328 Shaft, 29 Shield, 31, 32, 51, 52, 331 332 coil, 31S, 31T, 32S, 32T, 51S, 51T, 52S, 52T part, 33, 53, 54 capacitor, 60, 60B power transmission device, 61, 61B external power supply device, 62 parking space, 62S ring stop, 63 AC Power source, 64 High frequency power driver, 65 Power transmission ECU, 66 Case, 67 Side member, 69 Floor panel, 70 Vehicle body, 71 Left side, 76 Bottom, 80 Drive room, 81 Passenger compartment, 82 Luggage room, 82L Passenger opening Part, 83L door, 84L front fender, 85L rear fender, 86 Freon Tobumper, 87 Rear bumper, 90, 91, 92 switching unit, 115 System main relay, 140 Power transmission gear, 142, 242 Display unit, 160, 230 Communication unit, 170 Charging relay, 171 Current sensor, 172 Voltage sensor, 173 Load resistance , 174, SWC1, SWC2, SWC3, SWC4, SWC5, SWP1, SWP2, SWP3 relay, 200 power receiving unit, 210 charging stand, 246 charge receiving unit, 300A, 300B, 300C, 300D coil unit, 400, 400A, 400B, 400C , 400D power transmission unit, 401, 402, 411, 421, 422, 431, 441 electromagnetic field, 1000, 1000A, 1000B power transmission system, A200, A300, A400 winding axis, B200, B300, B40 Crossing direction, C200, C400 opposite direction, IB current, IC, VC detection value, INFO battery information, MOD, PWC, PWI, SE1, SE2, SE2, SE3, SE3 control signal, STP, STRT, STRT, STP signal, SW6 , SW7 switch, TRG charge start signal, VB, VC voltage, W21S, W21T, W22S, W22T, W23S, W23T, W24S, W24T, W25S, W25T, W31S, W31T, W32S, W32T, W41S, W41T, W42S, W42T, W43S, W43T, W44S, W44T, W45S, W45T, W51S, W51T, W52S, W52T Dimensions, W21, W22, W23, W23Z, W24, W24Z, W25, W25Z, W41, W42, W43, W44, W4 Length.
Claims (23)
前記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに前記軸部に設けられ前記対向方向および前記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備えた受電装置であって、
前記軸部は、
前記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、
前記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、
前記巻回軸方向における前記第1巻回部および前記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、
前記外側磁極部は、前記中央磁極部よりも前記第1巻回部の端部側に設けられ、
前記交差方向における前記中央磁極部の長さは、前記交差方向における前記外側磁極部の長さよりも短く、かつ、前記交差方向における前記第1巻回部および前記第2巻回部の長さよりも長い、
受電装置。 Power is received in a non-contact manner from the coil in a state of facing the coil of the power transmission unit, so as to surround the periphery of a virtual winding shaft extending in a direction orthogonal to the facing direction that is the direction facing the coil. A first coil and a second coil disposed;
A shaft portion extending in a winding axis direction in which the winding shaft extends, and a core including an outer magnetic pole portion provided in the shaft portion and extending in a crossing direction perpendicular to the facing direction and the winding axis direction. A power receiving device,
The shaft portion is
A first winding portion around which the first coil is disposed;
A second winding portion around which the second coil is disposed;
A central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction;
The outer magnetic pole part is provided closer to the end of the first winding part than the central magnetic pole part,
The length of the central magnetic pole portion in the intersecting direction is shorter than the length of the outer magnetic pole portion in the intersecting direction, and is longer than the length of the first winding portion and the second winding portion in the intersecting direction. long,
Power receiving device.
前記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに前記軸部に設けられ前記対向方向および前記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備えた受電装置であって、
前記軸部は、
前記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、
前記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、
前記巻回軸方向における前記第1巻回部および前記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、
前記外側磁極部は、前記中央磁極部よりも前記第1巻回部の端部側に設けられ、
前記中央磁極部のうちの前記交差方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法は、前記外側磁極部のうちの前記交差方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、前記第1巻回部および前記第2巻回部のうちの前記交差方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも大きく、
前記中央磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法は、前記外側磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、前記第1巻回部および前記第2巻回部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも大きい、
受電装置。 Power is received in a non-contact manner from the coil in a state of facing the coil of the power transmission unit, so as to surround the periphery of a virtual winding shaft extending in a direction orthogonal to the facing direction that is the direction facing the coil. A first coil and a second coil disposed;
A shaft portion extending in a winding axis direction in which the winding shaft extends, and a core including an outer magnetic pole portion provided in the shaft portion and extending in a crossing direction perpendicular to the facing direction and the winding axis direction. A power receiving device,
The shaft portion is
A first winding portion around which the first coil is disposed;
A second winding portion around which the second coil is disposed;
A central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction;
The outer magnetic pole part is provided closer to the end of the first winding part than the central magnetic pole part,
The dimension between the winding axis and the portion of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the intersecting direction is farthest from the winding axis in the intersecting direction of the outer magnetic pole portion. A portion smaller than the dimension between the winding portion and the winding shaft, and the portion of the first winding portion and the second winding portion farthest from the winding shaft in the intersecting direction and the winding Larger than the dimension between the rotation axis,
The dimension between the winding shaft and the portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the central magnetic pole portion is the direction opposite to the intersecting direction of the outer magnetic pole portion. In the direction opposite to the intersecting direction of the first winding part and the second winding part, which is smaller than the dimension between the part farthest from the winding axis and the winding axis. Greater than the dimension between the winding shaft and the portion furthest away from the winding shaft,
Power receiving device.
前記中央磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分は、前記外側磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分に比べて、前記交差方向とは反対方向において前記巻回軸寄りに位置する、
請求項1または2に記載の受電装置。 The portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the crossing direction is more in the crossing direction than the portion of the outer magnetic pole portion that is furthest from the winding axis in the crossing direction. Located near the winding axis,
The portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction is the portion of the outer magnetic pole portion that is furthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction. Compared with the winding direction in the direction opposite to the cross direction,
The power receiving device according to claim 1.
前記中央磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法は、前記第1コイルおよび前記第2コイルのうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも大きい、
請求項1から3のいずれかに記載の受電装置。 A dimension between the winding axis and the portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the intersecting direction is the winding in the intersecting direction of the first coil and the second coil. Larger than the dimension between the part farthest from the rotation axis and the winding axis,
The dimension between the winding axis and the portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the central magnetic pole portion is the intersection of the first coil and the second coil. Greater than the dimension between the winding axis and the portion furthest away from the winding axis in a direction opposite to the direction;
The power receiving device according to claim 1.
請求項1から4のいずれかに記載の受電装置。 A switching unit that switches a direction of a current flowing through the first coil and the second coil;
The power receiving device according to claim 1.
請求項5に記載の受電装置。 A control unit that controls the switching unit based on information about the power transmission unit so that the magnetic flux distribution of the power transmission unit at the time of power reception is a magnetic flux distribution that matches the first coil and the second coil;
The power receiving device according to claim 5.
請求項1から4のいずれかに記載の受電装置。 The first coil and the second coil are connected in series.
The power receiving device according to claim 1.
請求項7に記載の受電装置。 A capacitor further connected in parallel to both ends of the first coil and the second coil connected in series;
The power receiving device according to claim 7.
請求項8に記載の受電装置。 The capacitor is one or a plurality of switching capacitors selected by switching electrical connection among a plurality of switching capacitors having different capacitances, and / or a variable capacitor capable of adjusting a capacitance value. including,
The power receiving device according to claim 8.
請求項1から9のいずれかに記載の受電装置。 In the winding axis direction, the length of the central magnetic pole part is longer than the length of the outer magnetic pole part,
The power receiving device according to claim 1.
請求項1から10のいずれかに記載の受電装置。 An adjustment mechanism for changing positions of the first coil and the second coil in the facing direction and adjusting an interval between them and the coil of the power transmission unit;
The power receiving device according to claim 1.
前記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに前記軸部に設けられ前記対向方向および前記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備えた送電装置であって、
前記軸部は、
前記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、
前記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、
前記巻回軸方向における前記第1巻回部および前記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、
前記外側磁極部は、前記中央磁極部よりも前記第1巻回部の端部側に設けられ、
前記交差方向における前記中央磁極部の長さは、前記交差方向における前記外側磁極部の長さよりも短く、かつ、前記交差方向における前記第1巻回部および前記第2巻回部の長さよりも長い、
送電装置。 Electric power is transmitted in a non-contact manner to the coil in a state of facing the coil of the power receiving unit, so as to surround the periphery of a virtual winding shaft extending in a direction orthogonal to the facing direction that is the direction facing the coil. A first coil and a second coil disposed;
A shaft portion extending in a winding axis direction in which the winding shaft extends, and a core including an outer magnetic pole portion provided in the shaft portion and extending in a crossing direction perpendicular to the facing direction and the winding axis direction. A power transmission device,
The shaft portion is
A first winding portion around which the first coil is disposed;
A second winding portion around which the second coil is disposed;
A central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction;
The outer magnetic pole part is provided closer to the end of the first winding part than the central magnetic pole part,
The length of the central magnetic pole portion in the intersecting direction is shorter than the length of the outer magnetic pole portion in the intersecting direction, and is longer than the length of the first winding portion and the second winding portion in the intersecting direction. long,
Power transmission device.
前記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに前記軸部に設けられ前記対向方向および前記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備えた送電装置であって、
前記軸部は、
前記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、
前記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、
前記巻回軸方向における前記第1巻回部および前記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、
前記外側磁極部は、前記中央磁極部よりも前記第1巻回部の端部側に設けられ、
前記中央磁極部のうちの前記交差方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法は、前記外側磁極部のうちの前記交差方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、前記第1巻回部および前記第2巻回部のうちの前記交差方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも大きく、
前記中央磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法は、前記外側磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、前記第1巻回部および前記第2巻回部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも大きい、
送電装置。 Electric power is transmitted in a non-contact manner to the coil in a state of facing the coil of the power receiving unit, so as to surround the periphery of a virtual winding shaft extending in a direction orthogonal to the facing direction that is the direction facing the coil. A first coil and a second coil disposed;
A shaft portion extending in a winding axis direction in which the winding shaft extends, and a core including an outer magnetic pole portion provided in the shaft portion and extending in a crossing direction perpendicular to the facing direction and the winding axis direction. A power transmission device,
The shaft portion is
A first winding portion around which the first coil is disposed;
A second winding portion around which the second coil is disposed;
A central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction;
The outer magnetic pole part is provided closer to the end of the first winding part than the central magnetic pole part,
The dimension between the winding axis and the portion of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the intersecting direction is farthest from the winding axis in the intersecting direction of the outer magnetic pole portion. A portion smaller than the dimension between the winding portion and the winding shaft, and the portion of the first winding portion and the second winding portion farthest from the winding shaft in the intersecting direction and the winding Larger than the dimension between the rotation axis,
The dimension between the winding shaft and the portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the central magnetic pole portion is the direction opposite to the intersecting direction of the outer magnetic pole portion. In the direction opposite to the intersecting direction of the first winding part and the second winding part, which is smaller than the dimension between the part farthest from the winding axis and the winding axis. Greater than the dimension between the winding shaft and the portion furthest away from the winding shaft,
Power transmission device.
前記中央磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分は、前記外側磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分に比べて、前記交差方向とは反対方向において前記巻回軸寄りに位置する、
請求項12または13に記載の送電装置。 The portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the crossing direction is more in the crossing direction than the portion of the outer magnetic pole portion that is furthest from the winding axis in the crossing direction. Located near the winding axis,
The portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction is the portion of the outer magnetic pole portion that is furthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction. Compared with the winding direction in the direction opposite to the cross direction,
The power transmission device according to claim 12 or 13.
前記中央磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法は、前記第1コイルおよび前記第2コイルのうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも大きい、
請求項12から14のいずれかに記載の送電装置。 A dimension between the winding axis and the portion of the central magnetic pole portion that is farthest from the winding axis in the intersecting direction is the winding in the intersecting direction of the first coil and the second coil. Larger than the dimension between the part farthest from the rotation axis and the winding axis,
The dimension between the winding axis and the portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the central magnetic pole portion is the intersection of the first coil and the second coil. Greater than the dimension between the winding axis and the portion furthest away from the winding axis in a direction opposite to the direction;
The power transmission device according to claim 12.
請求項12から15のいずれかに記載の送電装置。 A switching unit that switches a direction of a current flowing through the first coil and the second coil;
The power transmission device according to any one of claims 12 to 15.
請求項16に記載の送電装置。 A control unit that controls the switching unit based on information about the power receiving unit so that the magnetic flux distribution of the power receiving unit during power transmission is a magnetic flux distribution that matches the first coil and the second coil;
The power transmission device according to claim 16.
請求項12から15のいずれかに記載の送電装置。 The first coil and the second coil are connected in series.
The power transmission device according to any one of claims 12 to 15.
前記第1コイルおよび高周波電源の間でこれらに直列に接続された第2コンデンサとをさらに備える、
請求項18に記載の送電装置。 A first capacitor connected in series between the first coil and the second coil;
A second capacitor connected in series between the first coil and the high-frequency power source;
The power transmission device according to claim 18.
請求項19に記載の送電装置。 The first capacitor and the second capacitor may be one or a plurality of switching capacitors selected by switching electrical connections from a plurality of switching capacitors having different capacitances, and / or Each includes a variable capacitor with adjustable value,
The power transmission device according to claim 19.
請求項12から20のいずれかに記載の送電装置。 In the winding axis direction, the length of the central magnetic pole part is longer than the length of the outer magnetic pole part,
The power transmission device according to any one of claims 12 to 20.
前記受電装置に対向した状態で前記受電装置に非接触で電力を送電する送電装置と、を備えた電力伝送システムであって、
前記受電装置および/または前記送電装置は、
前記受電装置および前記送電装置同士が対向する方向である対向方向に対して直交する方向に延びる仮想の巻回軸の周囲を取り囲むようにそれぞれ配置される第1コイルおよび第2コイルと、
前記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに前記軸部に設けられ前記対向方向および前記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備え、
前記軸部は、
前記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、
前記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、
前記巻回軸方向における前記第1巻回部および前記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、
前記外側磁極部は、前記中央磁極部よりも前記第1巻回部の端部側に設けられ、
前記交差方向における前記中央磁極部の長さは、前記交差方向における前記外側磁極部の長さよりも短く、かつ、前記交差方向における前記第1巻回部および前記第2巻回部の長さよりも長い、
電力伝送システム。 A power receiving device;
A power transmission system comprising: a power transmission device that transmits power in a non-contact manner to the power reception device in a state of facing the power reception device;
The power receiving device and / or the power transmission device are:
A first coil and a second coil respectively disposed so as to surround a virtual winding shaft extending in a direction orthogonal to a facing direction, which is a direction in which the power receiving device and the power transmitting device are opposed to each other;
A shaft portion extending in a winding axis direction in which the winding shaft extends, and a core including an outer magnetic pole portion provided in the shaft portion and extending in a crossing direction perpendicular to the facing direction and the winding axis direction. ,
The shaft portion is
A first winding portion around which the first coil is disposed;
A second winding portion around which the second coil is disposed;
A central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction;
The outer magnetic pole part is provided closer to the end of the first winding part than the central magnetic pole part,
The length of the central magnetic pole portion in the intersecting direction is shorter than the length of the outer magnetic pole portion in the intersecting direction, and is longer than the length of the first winding portion and the second winding portion in the intersecting direction. long,
Power transmission system.
前記受電装置に対向した状態で前記受電装置に非接触で電力を送電する送電装置と、を備えた電力伝送システムであって、
前記受電装置および/または前記送電装置は、
前記受電装置および前記送電装置同士が対向する方向である対向方向に対して直交する方向に延びる仮想の巻回軸の周囲を取り囲むようにそれぞれ配置される第1コイルおよび第2コイルと、
前記巻回軸が延びる巻回軸方向に延びる軸部、ならびに前記軸部に設けられ前記対向方向および前記巻回軸方向に対して直交する交差方向に延びる外側磁極部を含むコアと、を備え、
前記軸部は、
前記第1コイルが周囲に配置される第1巻回部と、
前記第2コイルが周囲に配置される第2巻回部と、
前記巻回軸方向における前記第1巻回部および前記第2巻回部の間に設けられる中央磁極部と、を有し、
前記外側磁極部は、前記中央磁極部よりも前記第1巻回部の端部側に設けられ、
前記中央磁極部のうちの前記交差方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法は、前記外側磁極部のうちの前記交差方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、前記第1巻回部および前記第2巻回部のうちの前記交差方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも大きく、
前記中央磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法は、前記外側磁極部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも小さく、かつ、前記第1巻回部および前記第2巻回部のうちの前記交差方向とは反対方向における前記巻回軸から最も離れた部分と前記巻回軸との間の寸法よりも大きい、
電力伝送システム。 A power receiving device;
A power transmission system comprising: a power transmission device that transmits power in a non-contact manner to the power reception device in a state of facing the power reception device;
The power receiving device and / or the power transmission device are:
A first coil and a second coil respectively disposed so as to surround a virtual winding shaft extending in a direction orthogonal to a facing direction, which is a direction in which the power receiving device and the power transmitting device are opposed to each other;
A shaft portion extending in a winding axis direction in which the winding shaft extends, and a core including an outer magnetic pole portion provided in the shaft portion and extending in a crossing direction perpendicular to the facing direction and the winding axis direction. ,
The shaft portion is
A first winding portion around which the first coil is disposed;
A second winding portion around which the second coil is disposed;
A central magnetic pole portion provided between the first winding portion and the second winding portion in the winding axis direction;
The outer magnetic pole part is provided closer to the end of the first winding part than the central magnetic pole part,
The dimension between the winding axis and the portion of the central magnetic pole portion farthest from the winding axis in the intersecting direction is farthest from the winding axis in the intersecting direction of the outer magnetic pole portion. A portion smaller than the dimension between the winding portion and the winding shaft, and the portion of the first winding portion and the second winding portion farthest from the winding shaft in the intersecting direction and the winding Larger than the dimension between the rotation axis,
The dimension between the winding shaft and the portion farthest from the winding axis in the direction opposite to the intersecting direction of the central magnetic pole portion is the direction opposite to the intersecting direction of the outer magnetic pole portion. In the direction opposite to the intersecting direction of the first winding part and the second winding part, which is smaller than the dimension between the part farthest from the winding axis and the winding axis. Greater than the dimension between the winding shaft and the portion furthest away from the winding shaft,
Power transmission system.
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