[发明专利]线圈单元以及无线电力传输装置

说明书

技术领域

本发明涉以及一种线圈单元以及无线电力传输装置。

背景技术

近年，为了在没有电缆等的机械接触的情况下供给电力，利用相互对置的1次(送电)线圈和2次(受电)线圈之间的电磁感应作用的无线电力传输技术引起了人们的关注，预测将作为用于对搭载于电动汽车(EV：Electric Vehicle)和插电式混合动力汽车(PHEV：Plug-in Hybrid Electric Vehicle)上的二次电池进行充电的馈电装置而被广泛利用。

然而，当无线电力传输技术作为向电动汽车等馈送电力的馈电装置而适用时，可以设想设置在地面等的送电线圈与搭载于电动汽车等的受电线圈之间的位置关系未必一定恒定。如此，当产生送电线圈与受电线圈的位置偏移时，线圈之间的磁耦合将显著下降，其结果，存在电力传输效率下降的问题。

针对于此，专利文献1(日本专利文献特开2010-172084号公报)中提出了一种使用在平面上隔开间隔配置的多个磁芯的非接触馈电装置的技术。专利文献1所记载的非接触馈电装置中公开了多个磁芯作为将间隙包含于尺寸的、大小被扩大的磁芯发挥作用，因此能够很好地应对位置偏移。

在专利文献1所公开的技术中，通过使用在平面上隔开间隔配置有多个磁芯且在多个磁芯上以螺旋状卷绕有绕组的线圈，能够提高电力传输效率。但是，在磁芯上以螺旋状卷绕有绕组的线圈的情况下，容易产生环绕至远离线圈的地方的磁通，因此存在在远离线圈的地方容易形成不必要的漏磁场的问题。尤其在无线电力传输技术适用于电动汽车等电力电子设备中的充电装置时，由于要求大电力传输，需要使大电流流过线圈，因此在远离线圈的地方形成的漏磁场强度也会变高，具有引起电磁波障碍而对周围的电子仪器等带来不良影响的忧虑。

因此，本发明是根据上述技术问题而提出的，其目的在于抑制电力传输效率的下降，并且减小在远离线圈单的地方形成的不必要的漏磁场。

发明内容

本发明所涉及的线圈单元为一种用于从送电侧向受电侧进行无线电力传输的线圈单元，其特征在于，具备：线圈，其以螺旋状卷绕有绕组；非磁性的导体板，其沿着线圈的轴而配置；以及磁性体，其中，磁性体具有第1部分和第2部分，该第1部分位于比导体板在线圈的轴向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置，该第2部分位于比导体板在线圈的轴向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置，从线圈的轴向观察时，第1以及第2部分位于导体板的与和线圈对置的一侧相反的一侧。

根据本发明，磁性体具有位于比导体板在线圈的轴向上的一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第1部分、以及位于比导体板在线圈的轴向上的另一侧的外轮廓更靠外侧的位置的第2部分，由此可形成磁阻较低的磁路。即，与大圈环绕至远离线圈单元的地方的磁路的磁阻相比，通过磁性体的磁路的磁阻会变小。因而，磁通容易形成通过磁性体的磁路，并且磁通难以形成大圈环绕至远离线圈单元的地方的磁路。其结果，远离线圈单元的地方的磁通密度会降低，因此在远离线圈单元的地方形成的不必要的漏磁场强度下降。并且，通过沿着线圈轴而配置的非磁性的导体板，可抑制线圈与磁性体的磁耦合变得过高，因此能够防止在无线电力传输中送电侧与受电侧的磁耦合显著下降，其结果，可抑制电力传输效率的下降。

优选为，磁性体还具备位于第1部分与第2部分之间的第3部分，第1以及第2部分的磁导率的虚数成分值小于第3部分的磁导率的虚数成分值为好。即，由于磁性体的第1以及第2部分磁导率的虚数成分值较小，因此即使在第1以及第2部分的磁通密度变高的情况下，第1以及第2部分中的损失以及发热也较小。因而，即使线圈单元位置偏移而位于比导体板的外轮廓更靠外侧的位置的第1或第2部分的磁通密度局部变高，也能够抑制第1以及第2部分中的损失以及发热。

本发明所涉及的无线电力传输装置为通过送电线圈与受电线圈单元对置以无线方式传输电力的无线电力传输装置，其特征在于，具备：送电线圈，其在磁芯上卷绕有绕组；以及受电线圈单元，其由上述线圈单元构成，其中，从送电线圈与受电线圈单元的对置方向观察时，受电线圈单元的导体板的外轮廓位于比送电线圈的磁芯的外轮廓更靠外侧的位置。

根据本发明，通过导体板，可更有效地抑制送电线圈与磁性体的磁耦合变得过高，在由送电线圈产生的磁通中不与受电线圈交链的磁通将形成选择性地通过磁性体的磁路。其结果，抑制电力传输效率的下降且减少漏磁场的效果进一步得到提高。