无线电力传输装置、供电装置以及受电装置制造方法及图纸

提供一种无线电力传输装置，是在第一电感器与第二电感器之间以非接触的方式传输电力的无线电力传输装置，具有：第一电感器，其在中央具有开口部；第二电感器，其与上述第一电感器相间隔，并且比上述第一电感器的上述开口部小；以及磁体部件，其配置在上述第一电感器与上述第二电感器之间，并且仅覆盖上述第一电感器的一部分或者覆盖上述第一电感器的整体，上述第一电感器的上述一部分或者整体的从内周端到外周端的距离小于上述磁体部件的从内周端到外周端的距离。

【技术实现步骤摘要】
无线电力传输装置、供电装置以及受电装置本申请为专利申请案(申请日2013年3月6日，国际申请号PCT/JP2013/001396，于2014年1月10日进入中国国家阶段，中国国家阶段申请号201380002154.8，专利技术名称为“无线电力传输装置、供电装置以及受电装置”)的分案申请。
本专利技术涉及一种利用谐振磁场耦合来无线传输电力的谐振磁场耦合型的非接触电力技术。
技术介绍
专利文献1公开了一种在两个谐振器之间介由空间传输电力的新型无线电力传输装置。在该无线电力传输装置中，通过在谐振器的周围空间所产生的谐振频率的振荡功率的渗出(渐逝尾部)而将两个谐振器耦合，由此，无线(非接触)传输振荡功率。专利文献2公开了一种其他的谐振磁场耦合型的无线电力传输装置。根据该无线电力传输装置，能够在以较低的耦合效率传输电力时有效地提高电压。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2008/0278264号说明书(图10、图12)专利文献2：JP特开2011-41464号公报专利技术概要专利技术要解决的技术课题当通过谐振磁场耦合传输电力时，担心的是谐振磁场泄漏到外部对人产生影响。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种能够抑制泄漏磁场的无线电力传输装置以及供电装置。解决技术课题的手段在某一实施方式中，无线电力传输装置为在第一电感器与第二电感器之间通过谐振磁场耦合以非接触的方式传输电力的无线电力传输装置，具有：第一电感器，其在中央具有开口部；第二电感器，其与上述第一电感器相间隔，并且比上述第一电感器的上述开口部小；以及磁体部件，其配置在上述第一电感器的与上述第二电感器相对置的一侧，并且覆盖上述第一电感器的至少一部分，上述第一电感器的上述至少一部分从上述第一电感器的内周端到达外周端。在某一实施方式中，供电装置为用于在第一电感器与第二电感器之间通过谐振磁场耦合以非接触的方式传输电力的无线电力传输装置中的供电装置，具有：第一电感器，其与上述第二电感器相间隔，并且在中央具有比上述第二电感器大的开口部；以及磁体部件，其配置在上述第一电感器的与上述第二电感器相对置的一侧，并且覆盖上述第一电感器的至少一部分，上述第一电感器的上述至少一部分从上述第一电感器的内周端到达外周端。专利技术效果根据本专利技术的实施方式中的无线电力传输装置以及供电装置，能够通过磁体部件抑制泄漏磁场。附图说明图1是表示本专利技术的无线电力传输装置的基本构成例的图。图2是表示本专利技术的无线电力传输装置中的天线的等效电路的例子的图。图3是表示本专利技术的其他的无线电力传输装置(带整流电路)的基本构成例的图。图4是表示本专利技术的无线电力传输装置的一个例子的示意立体图。图5是图4所示的无线电力传输装置的剖视图。图6A是从背面侧观看到的在第一电感器107a与第二电感器109a之间未配置磁体部件200的构成例(比较例)的图。图6B是从背面侧观看到的在第一电感器107a与第二电感器109a之间配置了磁体部件200的构成例(比较例)的图。图7相当于将图5的右半部分放大了的剖视图，是表示第一电感器107a、第二电感器109a和磁体部件200的尺寸以及到中心轴的距离的图。图8A是关于实施例2(Z＝5cm)表示磁体部件200的内侧扩展部的宽度E1与泄漏磁场强度的关系的图表。图8B是关于实施例(Z＝12cm)表示磁体部件200的内侧扩展部的宽度E1与泄漏磁场强度的关系的图表。图8C是关于实施例(Z＝20cm)表示磁体部件200的内侧扩展部的宽度E1与泄漏磁场强度的关系的图表。图8D是关于实施例(Z＝27cm)表示磁体部件200的内侧扩展部的宽度F1与泄漏磁场强度的关系的图表。图9是表示磁体部件200被分割成作为多个的四个部分的例子的图。图10是表示磁体部件200未覆盖第一电感器107a的一部分的例子的图。图11是表示磁体部件200的另一方式的图。图12是表示磁体部件200的其他另一个方式的图。图13是表示磁体部件200的其它另一个方式的图。具体实施方式在对本专利技术的无线电力传输装置以及发电装置的实施方式说明之前，先对本专利技术的基本构成进行简单说明。根据本专利技术的一方面，无线电力传输装置具有第一电感器和第二电感器，在第一电感器与第二电感器之间通过谐振磁场耦合而非接触地传输电力。第一电感器在中央具有开口部。第二电感器与第一电感器相间隔，并且，比第一电感器的开口部小。第一电感器以及第二电感器的一方发挥供电天线的电感器的功能，另一方发挥受电天线的电感器的功能。参照图1。图1表示本专利技术的无线电力传输装置的基本构成的一个例子。该无线电力传输装置的例子具有：振荡频率f0的振荡器103、谐振频率fT的供电天线107、谐振频率fR的受电天线109以及配置在天线之间的磁体部件200。谐振频率fT以及谐振频率fR典型地可设定为与频率f0相等，但是，谐振频率fT、谐振频率fR以及谐振频率f0没有必要设定为彼此相等。频率f0被设定为例如50Hz～300GHz，在某个例子中被设定为100kHz～10GHz，典型地被设定为500kHz～20MHz。另外，根据用途不同，被设定为10kHz～1GHz或20kHz～20MHz、100kHz～205kHz以及20kHz～100kHz的范围。在本说明书中，有时会将通过这种频率f0的振荡磁场所传输的电力称为“高频电力”或“RF电力”。另外，振荡器103的振荡频率f0、供电天线107的谐振频率fT以及受电天线109的谐振频率fR中的至少一者能够是可变的。典型地，振荡器103接收直流电力，并将该直流电力变换成频率f0的RF电力(DC-RF变换)。在振荡器103中既能够使用D级、E级、F级等的能够实现高效率并且低失真特性的放大器，也可以使用多尔蒂放大器。也可以通过在生成包括失真分量的输出信号的开关元件的后级配置低通滤波器或带通滤波器、带阻滤波器来生成高效率的正弦波。振荡器103也可以接收交流电力并变换成RF电力。从振荡器103输出的RF电力被输入到与振荡器103连接的供电天线107。供电天线107以及受电天线109通过彼此的谐振器所形成的谐振磁场而被耦合，受电天线109能够接收由供电天线107发出的RF电力。受电天线109不与供电天线107接触，而与供电天线107相间隔例如10cm～数m左右。本专利技术的无线电力传输装置中的“天线”是使用利用了谐振器的电磁场的近场分量(渐逝尾部)的耦合来在两个物体之间进行电力传输的元件。根据利用了谐振磁场耦合的无线电力传输，由于不会产生当向远方传递电磁波时导致的电力损耗，因此，能够以极高的效率传输电力。在这种利用谐振磁场耦合的电力传输中，与利用法拉第电磁感应定律的众所周知的非接触电力传输相比损耗少。接下来，参照图2。图2是表示供电天线107以及受电天线109的等效电路的一例的图。如图2所示，本专利技术中的供电天线107是第一电感器107a以及第一电容元件107b被串联连接的串联谐振电路；受电天线109是第二电感器109a以及第二电容元件109b被并联连接的并联谐振电路。另外，供电天线107的串联谐振电路具有寄生电阻分量R1，受电天线109的并联谐振电路具有寄生电阻分量R2。与上述例子不同，即存在供电天线构成并联谐振电路的情况，也存在受电天线构成串联谐振电路的情况。图3是表示根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电力传输装置，是在第一电感器与第二电感器之间以非接触的方式传输电力的无线电力传输装置，具有：第一电感器，其在中央具有开口部；第二电感器，其与上述第一电感器相间隔，并且比上述第一电感器的上述开口部小；以及磁体部件，其配置在上述第一电感器与上述第二电感器之间，并且仅覆盖上述第一电感器的一部分或者覆盖上述第一电感器的整体，上述第一电感器的上述一部分或者整体的从内周端到外周端的距离小于上述磁体部件的从内周端到外周端的距离。

【技术特征摘要】
2012.04.10 US 61/622,0411.一种无线电力传输装置，是在第一电感器与第二电感器之间以非接触的方式传输电力的无线电力传输装置，具有：第一电感器，其在中央具有开口部；第二电感器，其与上述第一电感器相间隔，并且比上述第一电感器的上述开口部小；以及磁体部件，其配置在上述第一电感器与上述第二电感器之间，并且仅覆盖上述第一电感器的一部分或者覆盖上述第一电感器的整体，上述第一电感器的上述一部分或者整体的从内周端到外周端的距离小于上述磁体部件的从内周端到外周端的距离。2.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，上述磁体部件具有：从上述第一电感器的内周端向上述开口部的中心侧扩展的部分、以及从上述第一电感器的外周端向上述第一电感器的外侧扩展的部分。3.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，上述磁体部件在中央具有比上述第二电感器大的开口部。4.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，上述磁体部件具有与上述第一电感器的内周端的侧面和外周端的侧面的至少一方对置的部分。5.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，上述磁体部件具有切口。6.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，上述磁体部件包围上述第一电感器的周围。7.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，上述第二电感器安装在电动车中。8.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，上述第一电感器埋设在道路中。9.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，上述第一电感器的第一方向上的尺寸比与上述第一方向垂直的方向上的尺寸大。10.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，上述第一电感器具有在车辆行驶方向上延伸的构造。11.根据权利要求1至10中任一项所述的无线电力传输装置，其中，上述无线电力传输装置通过谐振磁场耦合以非接触的方式传输电力。12.一种供电装置，是用于对第一电感器以非接触的方式传输电力的供电装置，具有：第二电感器，其与上述第一电感器相间隔，并且在中央具有比上述第一电感器大的开口部；以及磁体部件，其配置在上述第一电感器与上述第二电感器之间，并且仅覆盖上述第二电感器的一部分或者覆盖上述第二电感器的整体，上述第二电感器的上述一部分或者整体的从内周端到外周端的距离小于上述磁体部件的从内周端到外周端的距离。13.根据权利要求12所述的供电装置，其中，上述磁体部件具有：从上述第二电感器的内周端向上述开口部的中心侧扩展的部分、以及从上述第二电感器的外周端向上述第二电感器的外侧扩展的部分。14.根据权利要求12所述的供电装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅野浩，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP