JP2017034195A - 送電装置および受電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送電コイルと受電コイルとの上下方向の距離が変動した場合においても、大きく結合係数が変動することを抑制することができる送電装置および受電装置を提供する。
【解決手段】送電装置３は、上下方向に延びる巻軸Ｏ１の周囲を取り囲むように形成されると共に、中央に中空部３１が形成された送電コイル１２と、送電コイル１２が上面に配置され、上方から視たときに送電コイル１２の中空部３１に位置する開口部３２が形成されたフェライト１５と、送電コイル１２およびフェライト１５の上方から視たときに中空部３１内および開口部３２内に位置する金属製の天板部２５とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、送電装置および受電装置に関する。

従来から送電装置から非接触で受電装置に電力を送電する非接触充電システムについて各種提案されている（特許文献１〜５）。

特開２００８−１２０２３９号公報には、送電装置および受電装置について記載されている。送電装置は、複数のブロックコアを積層して形成されＥ型コアと、Ｅ型コアに装着された送電コイルとを含み、送電コイルとして、渦巻型コイルが採用されている。

受電装置は、複数のブロックコアを積層して形成されたＥ型コアと、Ｅ型コアに装着された受電コイルとを備え、受電コイルとして、渦巻型コイルが採用されている。

そして、送電装置および受電装置のいずれにおいても、Ｅ型コアは、中央凸部と、両端凸部とを含み、各コイルは、各中央凸部に巻回されている。

特開２０１３−１５４８１５号公報 特開２０１３−１４６１５４号公報 特開２０１３−１４６１４８号公報 特開２０１３−１１０８２２号公報 特開２０１３−１２６３２７号公報 特開２００８−１２０２３９号公報

特開２００８−１２０２３９号公報に記載された送電装置および受電装置においては、突状に形成された中央凸部の周囲にコイルが装着されている。本願発明者等は、このように構成された送電装置および受電装置の間で電力伝送した場合に、受電コイルと送電コイルとが所定距離離れているときの結合係数と、受電コイルと送電コイルとが近接した状態である時の結合係数との差が大きくなることを見出した。そこで、本願発明者等は、上記の現象が生じる原因について鋭意検討した。

発明者等は、受電コイルと送電コイルとが所定距離離れているときには、送電装置の中央凸部の中央部と、受電装置の中央凸部の中央部とを通る磁束は少ないことを見出した。

具体的には、送電コイルと受電コイルとの間の距離が所定距離離れている場合には、送電装置において、中央凸部の上面のうち送電コイルの内周縁部の近傍から受電装置に向けて磁束が出射され、受電装置において、中央凸部の下面のうち受電コイルの内周縁部の近傍に磁束が入射していることを見出した。

そして、受電コイルと送電コイルとが近接する場合には、送電装置において、中央凸部の上面の略全面から磁束が出射され、受電装置において、中央凸部の下面の略全面から磁束が入射することを見出した。

その結果、送電コイルと受電コイルの上下方向の距離が変動することで、送電装置の中央凸部と、受電装置の中央凸部とを通る磁束量が著しく増加し、受電コイルと送電コイルの結合係数が大きく変動することを見出した。なお、結合係数が大きく変動すると、受電コイルの受電電圧および送電コイルの送電電流が大きく変動し、受電装置の耐電圧範囲や送電装置の耐電流範囲を広く確保する必要が生じる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、送電コイルと受電コイルとの上下方向の距離が変動した場合においても、大きく結合係数が変動することを抑制することができる送電装置および受電装置を提供することである。

本発明に係る送電装置は、中央に中空部が形成された送電コイルと、送電コイルのうち送電方向と反対側に位置する面に配置され、送電コイルの巻軸に沿って視たときに中空部に位置する開口部に形成されたフェライトと、中空部および開口部で形成される空間内で、且つ送電コイルの巻軸に沿って視たときに開口部内に位置する金属部とを備える。

送電コイルと受電コイルとが所定距離離れた状態においては、送電コイルからの磁束は、送電コイルの近傍を通り受電コイルに向かうと共に、受電コイルと鎖交した後、送電コイルの近傍に戻るように流れる。

送電コイルと受電コイルとが近接した場合には、送電コイルと受電コイルとの間の磁気経路が短くなり、多くの磁束が流れようとする。このため、受電コイルから戻る磁束が、送電コイルの近傍のみならず、送電コイルの中空部およびフェライトの開口部を通り、送電コイルに戻ろうとする。

その一方で、開口部内には金属部が設けられているため、上記中空部および開口部を通る磁束は、当該金属部によって反射される。

このため、受電コイルから送電コイルに戻る磁束は、金属部が設けられていない磁気経路を通り、送電コイルに戻ることになる。

このように、磁束が通る経路が限られることになり、結果として、送電コイルおよび受電コイルを通る磁束量が過大に増加することが抑制される。

その結果、送電コイルと受電コイルとが離れているときの結合係数と、送電コイルと受電コイルとが近接しているときの結合係数とに大きな差が生じることを抑制することができ、受電コイルと送電コイルとの間の距離によって結合係数が大きく変動することを抑制することができる。

好ましくは、上記送電コイルに接続された機器と、内部に機器が収容される金属製の収容ケースとをさらに備える。上記金属部の少なくとも一部は、収容ケースである。

機器を収容するケースを金属製とすることで、機器から出射されるノイズが外部に放射されることを抑制することができる。さらに、収容ケースが上記金属部としても兼用されるため、収容ケースの他に金属物を設ける必要がなく、部品点数の低減を図ることができる。

好ましくは、上記収容ケースは、開口部から中空部に向けて突出する突出部を含む。上記突出部は、周面と、周面の先端部に形成された天板部とを含む。上記突出部の周面は、突出部の中央部に向けて張り出すように湾曲する湾曲面状に形成されると共に、突出部の送電コイルの巻軸に垂直な方向の幅が送電方向に向かうにしたがって狭くなるように形成される。

送電コイルの中空部の内表面から出射した磁束は、突出部に近づくにつれて、送電方向に向かうように進む。その一方で、突出部の周面は、突出部の中央部に向けて湾曲するように形成されているため、送電コイルの磁束が、突出部の周面に入り込むことを抑制することができる。これにより、突出部が高温となったり、送電効率の低下を抑制することができる。

本発明に係る送電装置は、１つの局面では、中央に中空部が形成された送電コイルと、送電コイルのうち送電方向と反対側に位置する面に配置され、送電コイルの巻軸に沿って視たときに中空部に位置する開口部が形成されたフェライトと、中空部および開口部で形成される空間内で、且つ送電コイルの巻軸に沿って視たときに開口部内に配置され、フェライトよりも磁気抵抗が高い高抵抗部材とを備える。

送電コイルと受電コイルとが所定距離離れた状態においては、送電コイルからの磁束は、送電コイルの近傍を通り受電コイルに向かうと共に、受電コイルと鎖交した後、送電コイルの近傍に戻るように流れる。

送電コイルと受電コイルとが近接した場合には、送電コイルと受電コイルとの間の磁気経路が短くなり、多くの磁束が流れようとする。このため、受電コイルから戻る磁束が、送電コイルの近傍のみならず、送電コイルの中空部およびフェライトの開口部を通り、送電コイルに戻ろうとする。

その一方で、開口部内には高抵抗部材が設けられているため、送電コイルの中空部およびフェライトの開口部を通る磁気経路の磁気抵抗が高くなる。その結果、送電コイルの中空部およびフェライトの開口部を通る磁束量が過大に多くなることが抑制される。

これにより、送電コイルと受電コイルとが離れているときの結合係数と、送電コイルと受電コイルとが近接しているときの結合係数とに大きな差が生じることを抑制することができ、受電コイルと送電コイルとの間の距離によって結合係数が大きく変動することを抑制することができる。

本発明に係る受電装置は、１つの局面では、中央に中空部が形成された受電コイルと、受電コイルのうち受電方向と反対側に位置する面に配置され、受電コイルの巻軸に沿って視たときに中空部に位置する開口部が形成されたフェライトと、中空部および開口部で形成される空間内で、且つ受電コイルの巻軸に沿って視たときに開口部内に位置する金属部とを備える。

受電コイルと送電コイルとが互い離れた状態においては、送電コイルからの磁束は、受電コイルの近傍を通り、送電コイルに戻る。

送電コイルと受電コイルとが近接した場合には、送電コイルと受電コイルとの間の磁気経路が短くなり、多くの束が受電コイルと鎖交しようとする。このため、送電コイルから受電コイルに向かう磁束は、受電コイルの近傍のみならず、受電コイルの中空部およびフェライトの開口部を通ろうとする。

その一方で、開口部内には金属部が設けられているため、上記中空部および開口部を通る磁束は、当該金属部によって反射される。

そして、送電コイルからの磁束は、金属部が設けられていない理磁気経路を通ることになる。

その結果、受電コイルと送電コイルとが所定距離離れているときに受電コイルと鎖交する磁束量と、受電コイルと送電コイルとが近接しているときに受電コイルと鎖交する磁束量とに大きな差が生じることが抑制されている。

このため、受電コイルと送電コイルとの間の距離が変動しても結合係数が大きく変動することを抑制することができる。

本発明に係る受電装置は、他の局面では、中央に中空部が形成された受電コイルと、前記受電コイルのうち受電方向と反対側に位置する面に配置され、前記受電コイルの巻軸に沿ってみたときに前記中空部に位置する開口部が形成されたフェライトと、前記中空部および前記開口部で形成される空間内で、且つ前記受電コイルの巻軸に沿ってみたときに前記開口部内に配置され、前記フェライトよりも磁気抵抗が高い高抵抗部材とを備える。

上記の受電装置によれば、受電コイルおよび送電コイルの間の距離が変動しても、受電コイルを鎖交する磁束が大きく変動することを抑制することができ結合係数が大きく変動することを抑制することができる。

本発明に係る送電装置によれば、受電コイルと送電コイルとの間の距離が変動しても、送電コイルと受電コイルとの間の結合係数が大きく変動することを抑制することができる。本発明に係る受電装置によれば、受電コイルと送電コイルとの間の距離が変動しても送電コイルと受電コイルとの間の結合係数の変動を抑制することができる。

非接触充電システム１を模式的に示す模式図である。 非接触充電システム１を模式的に示す回路図である。 送電装置３を示す分解斜視図である。 図３に示すＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 送電コイル１２およびフェライト１５よりも上方に位置する位置Ｐ１から送電コイル１２およびフェライト１５を平面視したときの平面図である。 受電装置５を示す分解斜視図である。 図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。 収容ケース４１、フェライト４３および受電コイル８の下方の位置Ｐ２から収容ケース４１、フェライト４３および受電コイル８を平面視したときの平面図である。 送電装置３と、受電装置５とが位置合わせされた状態であって、所定距離離れた状態における断面図である。 図９に示す状態において、フェライト４３を流れる磁束ＭＦの磁気強度分布を示す平面図である。 図９に示す状態において、フェライト１５を流れる磁束ＭＦの磁気強度分布を示す平面図である。 図９に示す状態よりも、受電装置５を送電装置３に近づけた状態において、送電装置３から受電装置５に電力を送電している状態を示す断面図である。 図１２に示す状態で受電装置５が受電しているときにおけるフェライト４３の磁気強度分布を示す平面図である。 図１２に示す状態で送電装置３が送電しているときにおいて、フェライト１５の磁気強度分布を示す平面図である。 比較例に係る非接触充電システム１Ａを示す断面図である。 受電装置５Ａのフェライト４３Ａを示す平面図である。 送電装置３Ａのフェライト１５Ａを示す平面図である。 受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとを位置合わせした状態で、送電コイル１２Ａと受電コイル８Ａとの間の距離を距離Ｌ２とした状態を示す断面図である。 図１８に示す状態において、フェライト４３Ａの磁気強度分布を示す平面図である。 図１８に示す状態において、フェライト１５Ａの磁気強度分布を示す平面図である。 実施の形態２に係る送電装置３を示す斜視図である。 図２１に示すＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線における断面図である。 受電装置５を示す分解斜視図である。 図２３に示すＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線における断面図である。 受電装置５の変形例を模式的に示す平面図である。 送電装置３の変形例を示す平面図である。 実施の形態３に係る受電装置５を示す断面図である。 磁性シート８０、受電コイル８およびフェライト４３の下方から磁性シート８０と、受電コイル８とフェライト４３を平面視したときの平面図である。 本実施の形態３に係る送電装置３を示す断面図である。 磁性シート８５、送電コイル１２、およびフェライト１５の上方の位置Ｐ１から平面視したときの平面図である。

（実施の形態１）
図１は、非接触充電システム１を模式的に示す模式図であり、図２は、非接触充電システム１を模式的に示す回路図である。図１および図２に示すように、非接触充電システム１は、車両２に搭載された受電ユニット４と、受電ユニット４に非接触で電力を送電する送電装置３とを備える。

受電ユニット４は、送電装置３から送電される電力を受電する受電装置５と、受電装置５が受電した交流電力を直流電力に変換すると共に電圧を調整する整流器６と、整流器６から供給される直流電力を蓄電するバッテリ７とを含む。

バッテリ７に蓄電された電力は、図示しない駆動用モータなどに供給され、駆動用モータは車輪を駆動する。

受電装置５は、整流器６に接続された受電コイル８およびコンデンサ９を含み、受電コイル８およびコンデンサ９によって直列ＬＣ共振回路が形成されている。

送電装置３は、電源１０に接続された周波数変換器１１と、周波数変換器１１に接続された送電コイル１２およびコンデンサ１３とを含む。

周波数変換器１１は、電源１０から供給される交流電力の周波数を調整して送電コイル１２およびコンデンサ１３に供給すると共に、送電コイル１２およびコンデンサ１３に供給する電圧を調整する。送電コイル１２およびコンデンサ１３によって直列ＬＣ共振回路が形成されている。

送電コイル１２およびコンデンサ１３によって形成された共振回路の共振周波数と、受電コイル８およびコンデンサ９によって形成された共振回路の共振周波数とは、一致または実質的に一致するように形成されている。

送電コイル１２およびコンデンサ１３によって形成された共振回路のＱ値と、受電コイル８およびコンデンサ９によって形成された共振回路のＱ値は、いずれも、１００以上である。

図３は、送電装置３を示す分解斜視図である。この図３に示すように、送電装置３は、筐体１４と、筐体１４内に収容された送電コイル１２と、上面に送電コイル１２が配置されたフェライト１５と、周波数変換器１１とを含む。

筐体１４は、コンデンサ９などの機器を収容する空間が内部に形成された収容ケース１６と、収容ケース１６を覆うように配置される蓋１７とを含む。

収容ケース１６は、ベース板２０と、ベース板２０の上面に形成されると共に内部にコンデンサ９などの機器が収容される収容部２１と、ベース板２０の上面に形成された仕切板２２とを含む。

仕切板２２は、ベース板２０の上面を収容部２１、送電コイル１２およびフェライト１５が配置される領域と、周波数変換器１１が配置される領域とに仕切る。

蓋１７は、送電コイル１２、フェライト１５および収容部２１を覆う樹脂蓋２３と、周波数変換器１１を覆うように設けられる金属蓋２４とを含む。

なお、この図３に示す例においては、周波数変換器１１が収容部２１内に収容されていないが、収容部２１内に収容するようにしてもよい。この場合には、仕切板２２と金属蓋２４と省略することができる。

図４は、図３に示すＩＶ−ＩＶ線における断面図である。この図４に示すように、収容部２１は、天板部２５と、天板部２５およびベース板２０を連結すると共に各種の機器を収容する収容室を形成する区画壁２６とを含む。

なお、この図４に示す断面においては、収容室２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃが形成されており、収容室２７Ｂには、コンデンサ９および低電圧機器２８が収容されている。なお、この図４において、送電方向ＴＤ１は、送電コイル１２が送電する送電方向であり、図４に示す例においては、送電方向ＴＤ１は、鉛直方向上方に向かう方向である。なお、送電方向ＴＤ１は、送電コイル１２の搭載姿勢によって異なり、送電方向ＴＤ１の方向が鉛直方向上方に限られるものではない。

図５は、送電コイル１２およびフェライト１５よりも上方に位置する位置Ｐ１から送電コイル１２およびフェライト１５を平面視したときの平面図である。

この図５に示すように、フェライト１５は、互いに間隔をあけて環状に配置された複数の分割コア３０を含む。

分割コア３０が環状に配置されているため、フェライト１５の中央部には、開口部３２が形成されている。

送電コイル１２は、図４および図５に示すように、巻軸Ｏ１の周囲を取り囲むように形成されている。なお、巻軸Ｏ１が送電方向ＴＤ１に沿った方向に延びるように、送電コイル１２が配置されている。送電コイル１２は、中空状に形成されており、送電コイル１２の中央には、中空部３１が形成されている。なお、送電コイル１２のうち、送電方向ＴＤ１と反対側の面にフェライト１５が配置されている。

そして、送電コイル１２およびフェライト１５の上方から送電コイル１２およびフェライト１５を平面視すると、開口部３２は中空部３１に位置している。そして、開口部３２から天板部２５の上面が露出している。すなわち、中空部３１および開口部３２によって形成される空間内で、且つ巻軸Ｏ１に沿って、天板部２５を視ると、天板部２５の一部が開口部３２内に位置している。

図６は、受電装置５を示す分解斜視図である。この図６に示すように、受電装置５は、収容ケース４１および樹脂蓋４２を含む筐体４０と、筐体４０内に収容された受電コイル８およびフェライト４３と、収容ケース４１内に収容された整流器６およびコンデンサ９とを含む。

図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。図７に示すように、収容ケース４１は、ベース板４４と、ベース板４４の下面に形成された収容部４７とを含む。収容部４７は、平坦部４６と、ベース板４４と、平坦部４６およびベース板４４を連結すると共に複数の機器を収容する収容室を形成する区画壁４５とを含む。

図７に示す例においては、収容ケース４１内には、収容室４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃが形成されており、コンデンサ９は、収容室４８Ｂ内に収容されている。

各収容室４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃには、複数の機器４９が収容されており、複数の機器４９によって、整流器６が形成される。

平坦部４６の上面側にコンデンサ９や機器４９が配置され、平坦部４６の下面側にフェライト４３が配置されている。この図７において、受電方向ＲＤ１は、受電コイル８が送電コイル１２から電力を受電する方向である。この図７に示す例においては、受電方向ＲＤ１は、鉛直方向下方であるが、送電コイル１２の搭載姿勢などによって受電方向ＲＤ１は変わる。そして、フェライト４３は、受電コイル８のうち受電方向ＲＤ１と反対側に位置する面に設けられており、この図７に示す例においては、受電コイル８の上面に受電コイル８が設けられている。

図８は、収容ケース４１、フェライト４３および受電コイル８の下方の位置Ｐ２から収容ケース４１、フェライト４３および受電コイル８を平面視したときの平面図である。

この図８に示すように、フェライト４３は、環状に配置された複数の分割コア５０を含み、各分割コア５０は、互いに間隔をあけて配置されている。このため、フェライト４３の中央部には、開口部５１が形成されている。

受電コイル８は、上下方向に延びる巻軸Ｏ２の周囲を取り囲むようにコイル線を巻回することで形成されている。受電コイル８は、中空状に形成されており、受電コイル８の中央部には、中空部５２が形成されている。なお、巻軸Ｏ２が受電方向ＲＤ１に沿って延びるように、受電コイル８が配置されている。

ここで、受電コイル８およびフェライト４３を位置Ｐ１から平面視すると、開口部５１は、中空部５２に位置している。このため、収容ケース４１の平坦部４６は、開口部５１から露出している。すなわち、図７において、中空部５２および開口部５１によって形成される空間内で、巻軸Ｏ１に沿って収容ケース４１を視ると、平坦部４６の一部が開口部５１内に位置している。

上記のように構成された受電装置５および送電装置３を用いて、送電装置３から受電装置５に電力を送電するときについて説明する。

図９は、送電装置３と、受電装置５とが位置合わせされた状態であって、所定距離離れた状態における断面図である。

送電装置３と、受電装置５とが位置合わせされた状態とは、たとえば、受電コイル８の巻軸Ｏ２と、送電コイル１２の巻軸Ｏ１とが一致した状態である。なお、この図９においては、受電コイル８と送電コイル１２との鉛直方向の距離は、距離Ｌ１である。

そして、送電装置３の送電コイル１２に電流が供給されると、送電コイル１２の周囲に磁束ＭＦが発生する。

この磁束ＭＦは、たとえば、フェライト１５のうち送電コイル１２よりも外周側に位置する部分と、ギャップと、フェライト４３のうち受電コイル８よりも外周側に位置する部分とを順次通る。さらに、磁束ＭＦは、フェライト４３内を通り、フェライト４３のうち受電コイル８よりも内周側に位置する部分と、ギャップと、フェライト１５のうち送電コイル１２よりも内周側と、フェライト１５内とを順次通る。

なお、送電コイル１２に供給される電力は交流電力であるため、磁束ＭＦの流通方向は、上記の経路と、上記の経路の反対方向の経路とが周期的に切り替わる。

図１０は、図９に示す状態において、フェライト４３を流れる磁束ＭＦの磁気強度分布を示す平面図である。この図１０において、領域Ｒ２は、領域Ｒ１よりも磁気強度が高い領域である。

この図１０に示す例においては、各分割コア５０において、受電コイル８よりも内側に位置する部分に領域Ｒ１および領域Ｒ２が位置している。そして、領域Ｒ２は、受電コイル８の中空部５２に沿って分布しており、領域Ｒ１は、この領域Ｒ２よりも巻軸Ｏ２側に分布している。

各分割コア５０において、受電コイル８よりも外側に位置する部分にも領域Ｒ１および領域Ｒ２が分布している。領域Ｒ２は、受電コイル８の外周縁部に沿って分布しており、領域Ｒ１は、領域Ｒ２の外側に分布している。

図１１は、図９に示す状態において、フェライト１５を流れる磁束ＭＦの磁気強度分布を示す平面図である。この図１１に示すように、各分割コア３０のうち送電コイル１２よりも内周側に位置する部分には領域Ｒ１および領域Ｒ２が分布している。領域Ｒ２は送電コイル１２の中空部３１に沿って分布している。領域Ｒ１は、領域Ｒ２よりも巻軸Ｏ１側に分布している。

図１２は、図９に示す状態よりも、受電装置５を送電装置３に近づけた状態において、送電装置３から受電装置５に電力を送電している状態を示す断面図である。なお、この図１２においては、受電コイル８の巻軸Ｏ２と、送電コイル１２の巻軸Ｏ１とを一致させた状態で、受電コイル８と送電コイル１２との間の距離は距離Ｌ２としている。なお、距離Ｌ２は、距離Ｌ１よりも短い。

この図１２に示す状態において、送電コイル１２に電力が供給されると、送電コイル１２の周囲に磁束ＭＦが形成される。ここで、送電コイル１２と受電コイル８との間の距離が短くなり、送電コイル１２と受電コイル８との間のギャップが短くなるので、磁束ＭＦが通る磁気経路の磁気抵抗が小さくなる。

これにより、受電コイル８と送電コイル１２との間を通る磁束量は、図９に示す状態において、受電コイル８と送電コイル１２との間を通る磁束量よりも多くなる。

その一方で、受電コイル８と送電コイル１２とが近接することで、開口部５１から露出する受電装置５の平坦部４６に入射する磁束ＭＦも多くなる。

ここで、平坦部４６は、金属によって形成されているため、平坦部４６に磁束ＭＦが入射すると、平坦部４６の表面に渦電流が発生する。この渦電流によって磁界が発生し、この磁界は、入射してくる磁束ＭＦを減らす方向に分布する。その結果、平坦部４６に入射してくる磁束ＭＦは、平坦部４６で反射されることになる。

このように平坦部４６で反射された磁束ＭＦは、受電コイル８に案内されずに、外部に向けて出射する。

この結果、フェライト４３に入射する磁束ＭＦによって受電コイル８は電力を受電することになる。

また、受電コイル８と送電コイル１２とが近接すると、送電装置３においても、受電コイル８から戻ってくる磁束ＭＦの一部が、天板部２５に入射する。

この場合においても、天板部２５が金属によって形成されているため、天板部２５に磁束ＭＦが入射すると、天板部２５の表面に渦電流が流れ、磁束ＭＦが反射される。

このように、磁束ＭＦが反射されると、当該磁束ＭＦが送電コイル１２に戻る経路長が長くなる。

このように磁気経路の経路長が長くなると、磁気経路の磁気抵抗が高くなり、当該経路を流れる磁束量は少なくなる。

図１３は、図１２に示す状態で受電装置５が受電しているときにおけるフェライト４３の磁気強度分布を示す平面図である。なお、この図１３において、領域Ｒ３は、領域Ｒ２よりも磁気強度の高い領域を示す。

この図１３に示すように、各分割コア５０のうち、受電コイル８の内側に位置する部分には、領域Ｒ２および領域Ｒ３が分布している。領域Ｒ３は、受電コイル８の中空部５２に沿って分布しており、領域Ｒ２は、領域Ｒ３よりも巻軸Ｏ２側に位置している。

また、各分割コア５０のうち、受電コイル８よりも外側に位置する部分にも領域Ｒ２および領域Ｒ３が分布している。領域Ｒ３は、受電コイル８の外周縁部に沿って分布しており、領域Ｒ２は、領域Ｒ３の外側に分布している。

図１４は、図１２に示す状態で送電装置３が送電しているときにおいて、フェライト１５の磁気強度分布を示す平面図である。

この図１４に示すように、各分割コア３０のうち送電コイル１２よりも巻軸Ｏ１側に位置する部分には、領域Ｒ２および領域Ｒ３が分布しており、領域Ｒ３は、送電コイル１２の中空部３１に沿って分布している。領域Ｒ２は、この領域Ｒ３よりも巻軸Ｏ１側に分布している。

また、分割コア３０のうち送電コイル１２よりも外周側に位置する部分には、領域Ｒ２および領域Ｒ３が分布している。領域Ｒ３は、送電コイル１２の外周縁部に沿って分布しており、領域Ｒ２は、この領域Ｒ３よりも外側に分布している。

次に、図１５などを用いて、比較例に係る送電装置３Ａおよび受電装置５Ａを用いて、電力伝送した場合と、本実施の形態に係る送電装置３および受電装置５を用いて電力伝送した場合とを比較検討する。

図１５は、比較例に係る非接触充電システム１Ａを示す断面図である。非接触充電システム１Ａは、送電装置３Ａおよび受電装置５Ａを含む。送電装置３Ａは、収容ケース１６Ａと、収容ケース１６Ａの天板部２５Ａ上に配置されたフェライト１５Ａと、フェライト１５Ａ上に配置された送電コイル１２Ａとを含む。送電コイル１２Ａは、巻軸Ｏ１Ａの周囲を取り囲むようにコイル線を巻回することで形成されている。

また、受電装置５Ａは、収容ケース４１Ａと、収容ケース４１Ａの平坦部４６Ａの下面に配置されたフェライト４３Ａと、フェライト４３Ａの下面に配置された受電コイル８Ａとを含む。受電コイル８Ａは、巻軸Ｏ２Ａの周囲を取り囲むようにコイル線を巻回して形成されている。

そして、送電コイル１２Ａに電力が供給されて、送電コイル１２Ａと受電コイル８Ａとを通る磁束ＭＦが形成される。

図１６は、受電装置５Ａのフェライト４３Ａを示す平面図である。この図１６に示すように、フェライト４３Ａは、環状に配置された複数の分割コア５０Ａと、この環状に配置された分割コア５０Ａの内側に配置された分割コア５０Ｂとを含む。

このように、フェライト４３Ａは、図１０などに示す開口部５１に対応する部分に分割コア５０Ｂが配置されている。

図１７は、送電装置３Ａのフェライト１５Ａを示す平面図である。この図１７に示すように、フェライト１５Ａは、環状に配置された分割コア３０Ａと、この環状に配置された分割コア３０Ａの内側に配置された複数の分割コア３０Ｂとを含む。

このように、フェライト１５Ａは、図１１などに示す開口部３２に対応する部分に分割コア３０Ｂが配置されている。

図１５において、送電コイル１２Ａと、受電コイル８Ａとの間の距離は、距離Ｌ１であり、送電コイル１２Ａと受電コイル８Ａとは互いに位置合わせされた状態である。

ここで、送電コイル１２Ａに電力が供給されると、送電コイル１２Ａと受電コイル８Ａとの間で磁束ＭＦが流れ、フェライト４３Ａ内にも磁束ＭＦが流れる。

図１６において、領域Ｒ０は、領域Ｒ１よりも磁気強度が低い領域を示す。そして、分割コア５０Ｂのうち、巻軸Ｏ２Ａの近傍に位置する部分に領域Ｒ０が分布しており、この領域Ｒ０の外周側に領域Ｒ１が分布している。

分割コア５０Ａにおいては、分割コア５０Ａのうち受電コイル８Ａよりも内側に位置する部分には、領域Ｒ１および領域Ｒ２が分布している。領域Ｒ２は、受電コイル８Ａの中空部５２に沿って分布しており、領域Ｒ１は領域Ｒ２よりも巻軸Ｏ２Ａ側に位置している。分割コア５０Ａのうち、受電コイル８Ａの外周に沿って領域Ｒ２が分布し、領域Ｒ２の外側に領域Ｒ１が分布している。

図１７において、分割コア３０Ｂのうち、巻軸Ｏ１Ａの近傍に領域Ｒ０が分布しており、領域Ｒ０の外側に領域Ｒ１が分布している。

分割コア３０Ａのうち送電コイル１２Ａよりも巻軸Ｏ１側に位置する部分には領域Ｒ１および領域Ｒ２が分布している。領域Ｒ２は、送電コイル１２Ａの中空部３１に沿って分布しており、領域Ｒ１は、領域Ｒ２よりも巻軸Ｏ１Ａ側に分布している。

分割コア３０Ａのうち、送電コイル１２Ａよりも外側に位置する部分にも、領域Ｒ１おおよ領域Ｒ２が分布している。領域Ｒ１は、送電コイル１２Ａの外周縁部に沿って分布しており、領域Ｒ２は領域Ｒ１の外周側に分布している。

ここで、図１６に示す磁気強度分布と、図１０に示す磁気強度分布とを比較する。図１０に示す分割コア５０の磁気強度分布と、図１６に示す分割コア５０Ａの磁気強度分布とは、近似している。そして、図１６に示す分割コア５０Ｂにも磁束ＭＦが入射している一方で、分割コア５０Ｂの磁気強度分布は低く、分割コア５０Ｂには、殆ど磁束ＭＦの出入りはないことが分かる。

図１７に示すフェライト１５の磁気強度分布と、図１１に示すフェライト１５Ａの磁気強度分布とを比較する。

図１７に示す分割コア３０Ａの磁気強度分布と、図１１に示す分割コア３０の磁気強度分布とは、略近似していることが分かる。その一方で、図１７に示す分割コア３０Ｂに入射などする磁束量は少ないことが分かる。

このように、図９において、受電コイル８と送電コイル１２とを通る磁束量と、図１５において、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとを通る磁束量とは近似することが分かる。そのため、図９において、受電コイル８と送電コイル１２との間の結合係数と、図１５において、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとの間の結合係数とに殆ど差が生じないことが分かる。

次に、図１８は、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとを位置合わせした状態で、送電コイル１２Ａと受電コイル８Ａとの間の距離を距離Ｌ２とした状態を示す断面図である。

この図１８において、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとが近接することで、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとの間で多くの磁束ＭＦが流れようとする。

この図１８において、送電コイル１２Ａと受電コイル８Ａとを通る磁束は、主に、２つの磁気経路を通る。

１つ目の磁気経路は、分割コア３０Ａと、ギャップと、分割コア５０Ａと、ギャップと、分割コア３０Ａとを順次通る磁気経路である。２つ目の磁気経路は、分割コア３０Ａと、ギャップと、分割コア５０Ａと、分割コア５０Ｂと、ギャップと、分割コア３０Ｂと、分割コア３０Ａとを順次通る磁気経路である。

図１９は、図１８に示す状態において、フェライト４３Ａの磁気強度分布を示す平面図である。なお、図１９において、領域Ｒ４は、領域Ｒ３よりも磁気強度の高い領域を示し、領域Ｒ５は、領域Ｒ４よりも磁気強度の高い領域を示す。図１９に示すように、分割コア５０Ｂの巻軸Ｏ２の近傍には、領域Ｒ１が分布しており、この領域Ｒ１の外側に領域Ｒ２および領域Ｒ３が分布している。

そして、分割コア５０Ａのうち、受電コイル８Ａの内側には、領域Ｒ３および領域Ｒ４が分布しており、分割コア５０Ａのうち、受電コイル８Ａの外側に位置する部分には、領域Ｒ４および領域Ｒ３が順次分布している。

ここで、図１６および図１９を比較すると、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとの間の距離が短くなると、フェライト４３Ａを流れる磁束量が非常に多くなることが分かる。

上記のような現象が生じる１つの理由としては、フェライト４３Ａには、分割コア５０Ｂが設けられているため、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとが近接した際に、磁束ＭＦが分割コア５０Ｂに入り込み、受電コイル８Ａと鎖交した後、送電コイル１２Ａに向けて戻る経路が形成されるためである。

図２０は、図１８に示す状態において、フェライト１５Ａの磁気強度分布を示す平面図である。この図２０に示すように、分割コア３０Ｂのうち巻軸Ｏ１の周囲に位置する部分には、領域Ｒ１が分布している。そして、この領域Ｒ１の周囲には、領域Ｒ２および領域Ｒ３が順次分布している。さらに、分割コア３０Ａのうち送電コイル１２Ａよりも内側に位置する部分には、領域Ｒ３および領域Ｒ４が分布している。領域Ｒ４は、送電コイル１２Ａの中空部３１Ａに沿って分布しており、領域Ｒ３は領域Ｒ４よりも巻軸Ｏ１Ａ側に分布している。

分割コア３０Ａのうち送電コイル１２Ａよりも外側には、領域Ｒ３および領域Ｒ４が分布しており、領域Ｒ４は、送電コイル１２Ａの外周縁部に沿って分布している。

次に、図１７および図２０を比較すると、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとの間の距離が短くなると、フェライト１５Ａを流れる磁束量が非常に多くなることが分かる。

これは、送電コイル１２Ａによって形成された磁束ＭＦが、分割コア３０Ｂを通って、受電コイル８Ａに向かい、その後、分割コア３０Ａの外周部分に戻ってくる磁気経路が形成されるためである。

その結果、比較例に係る非接触充電システム１Ａにおいては、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとの間の距離が短くなると、受電コイル８Ａと送電コイル１２Ａとの間の結合係数が大きくなることが分かる。

次に、図１９に示されたフェライト４３Ａの磁気強度分布と、図１３に示すフェライト４３の磁気強度分布とを比較する。

まず、分割コア５０，５０Ａのうち、受電コイル８，８Ａよりも内周側に位置する部分とを比較すると、分割コア５０Ａの方が磁気強度が高いことが分かる。

また、分割コア５０，５０Ａのうち、受電コイル８，８Ａよりも外側に位置する部分とを比較すると、分割コア５０Ａの方が磁気強度が高いことが分かる。

さらに、図１９に示す分割コア５０Ｂにも領域Ｒ１、領域Ｒ２および領域Ｒ３が分布しており、分割コア５０Ｂに多くの磁束が流れていることが分かる。

つまり、図１９に示すフェライト４３Ａを流れる磁束量の方が、図１３に示すフェライト４３を流れる磁束量の方が遥かに多いことが分かる。

次に、図２０に示すフェライト１５Ａの磁気強度分布と、図１４に示すフェライト１５の磁気強度分布とを比較する。図２０および図１４からも明なように、フェライト１５Ａを流れる磁束量の方が、フェライト１５を流れる磁束量よりも遥かに多いことが分かる。

図１０、図１１、図１３、図１４、図１６、図１７、図１８および図１９から明らかなように、比較例に係る非接触充電システム１Ａにおいては、受電コイル８Ａと、送電コイル１２Ａとの間の距離が短くなると、受電コイル８Ａおよび送電コイル１２Ａとの間を通る磁束量が多くなり、コイル間の結合係数が大きくなるように変化することが分かる。その一方で、本実施の形態１に係る非接触充電システム１においては、受電コイル８と送電コイル１２との間の距離が短くなると、受電コイル８および送電コイル１２の間を通る磁束量の増加量は、比較例の増加量よりも少ないことが分かる。このため、コイル間距離が短くなった場合において、本実施の形態１に係る非接触充電システム１は、比較例よりも結合係数の変化量（増加量）が小さいことが分かる。

本実施の形態に係る非接触充電システム１においては、図１２からも明なように、送電コイル１２および受電コイル８の間の距離が短くなった際に、開口部５１から露出する平坦部４６によって磁束ＭＦが反射されたり、開口部３２から露出する天板部２５によって磁束ＭＦが反射されるためである。

その一方で、比較例に係る非接触充電システム１Ａにおいては、送電コイル１２Ａおよび受電コイル８Ａの距離が短くなった際に、中空部５２Ａおよび中空部３１Ａ内に入射した磁束ＭＦが分割コア３０Ｂ，５０Ｂ内を通り、送電コイル１２Ａおよび受電コイル８Ａ間を流れることができるためである。

このように、本実施の形態１に係る非接触充電システム１においては、たとえば、図１において、車両２が停車して充電を開始した後、使用者が車両２に荷物を載せたり、または、車両２から荷物を取り出したりすることで、車両２の車高が変動したとしても、結合係数の変動を抑制することができる。

送電装置３において、収容ケース１６の一部である天板部２５によって磁束を反射しており、結合係数の変動を抑制している。収容ケース１６は、内部に収容された低電圧機器２８などからのノイズが外部に漏れることを抑制しており、当該収容ケース１６の一部を磁束を反射する金属物として利用するしている。このため、収容ケース１６以外に金属物を設ける必要がなく、部品点数の低減を図ることができる。

同様に、受電装置５においては、機器４９からのノイズが外部に漏れることを抑制する収容ケース４１の一部を用いて送電コイル１２からの磁束の一部を反射している。このため、受電装置５においても、収容ケース４１以外に磁束を反射する部材を設ける必要がなく、部品点数の低減が図られている。

（実施の形態２）
図２１などを用いて、実施の形態２に係る送電装置３および受電装置５について説明する。なお、上記図１から図２０に示す構成のうち、図２１などで示す構成と同一または実質的に同じ構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図２１は、実施の形態２に係る送電装置３を示す斜視図である。この図２１に示すように、収容ケース１６は、ベース板２０と、ベース板２０の上面に形成された収容部２１とを含み、収容部２１には、突出部５５が形成されている。

図２２は、図２１に示すＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線における断面図である。この図２２に示すよう、収容部２１は、上面にフェライト１５が配置され平坦部５７と、平坦部５７の中央部に形成され、上方に向けて突出する突出部５５と、平坦部５７の下面に形成された複数の区画壁２６とを含む。

突出部５５は、天板部２５と、天板部２５の外周縁部から垂下して平坦部５７に接続された周壁部５６とを含む。突出部５５は、開口部３２から中空部３１に向けて突出するように形成されており、開口部３２および中空部３１内に位置している。この突出部５５の中央部に巻軸Ｏ１が通るように、突出部５５は配置されている。

周壁部５６は、突出部５５の中央部に位置する巻軸Ｏ１に向けて張り出すように湾曲面状に形成されてる。ここで、周壁部５６は、環状に形成されており、巻軸Ｏ１に対して垂直な方向における突出部５５の幅は、送電方向ＴＤ１に向かうにつれて小さくなるように形成されている。

上記のように形成された突出部５５は、中空状に形成されており、この図２２に示す例においては、突出部５５内にコンデンサ９、周波数変換器１１および低電圧機器２８が配置されている。

このように、収容部２１内に周波数変換器１１も収容することで、図２１からも明らかなように、送電装置３の設置面積を小さくすることができる。

図２３は、受電装置５を示す分解斜視図である。この図２３に示すように、収容ケース４１は、ベース板４４と、ベース板４４の下面に形成された収容部４７と、収容部４７に形成された突出部６０とを含む。

図２４は、図２３に示すＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線における断面図である。この図２４に示すように、収容ケース４１は、ベース板４４と、ベース板４４の下面に形成された収容部４７とを含む。収容部４７は、下面にフェライト４３が配置された平坦部４６と、平坦部４６の中央部から下方に向けて突出する突出部６０と、平坦部４６の上面に形成されるとと共にベース板４４と平坦部４６とを連結する区画壁４５とを含む。突出部６０は、開口部５１から中空部５２に向けて突出している。なお、巻軸Ｏ２に沿った方向で、突出部６０を視ると、突出部６０は、開口部５１内に位置している。突出部６０の中央部に、巻軸Ｏ２が位置するように突出部６０が形成されている。

突出部６０は、底面部６２と、底面部６２の外周縁部から上方に向けて延び、平坦部４６に接続された周壁部６３とを含む。

周壁部６３は環状に形成されている。周壁部６３は、突出部６０の中央部に向けて張り出すように湾曲面状に形成されている。ここで、巻軸Ｏ２が受電方向ＲＤ１に沿うように、受電コイル８が配置されている。突出部６０の幅の幅は、受電方向ＲＤ１に向かうにつれて小さくなる。

上記のように形成された突出部６０は、中空状に形成されており、この図２３に示す例においては、突出部６０内にコンデンサ９および複数の機器４９が収容されている。このように、突出部６０を形成することで、機器を収容する空間を確保することができ、受電装置５の設置面積を小さく抑えることができる。

上記のように構成された送電装置３および受電装置５の間で電力伝送したときについて説明する。

図２２に示すように、開口部３２から突出部５５が露出している。また、図２４に示すように、開口部５１から突出部６０が露出している。このため、本実施の形態２に係る非接触充電システム１においても、受電コイル８と送電コイル１２との間の距離が変動したとしても、上記実施の形態１と同様に、受電コイル８と送電コイル１２との間の結合係数が変動することを抑制することができる。

ここで、送電装置３から受電装置５に電力を送電する際には、図２２に示すように、フェライト１５の内周面からも磁束ＭＦが出入りする。この磁束ＭＦは、開口部３２から水平方向に離れるにつれて、上方に向かうような曲線状の経路を通る。

その一方で、図２３に示すように、周壁部５６も、上記の磁束ＭＦの経路に沿って湾曲面状に形成されている。これにより、磁束ＭＦが周壁部５６に入射することが抑制されている。

同様に、受電装置５が電力を受電する際には、図２４に示すようにフェライト４３の内周面から磁束ＭＦが出入りする。この磁束ＭＦは、フェライト４３の内周面から水平方向に離れるにつれて、下方に向かうような曲線状の経路を通る。

その一方で、周壁部６３も、上記磁束ＭＦの経路に沿って湾曲面状に形成されているため、磁束ＭＦが周壁部６３内に入り込むことを抑制することができる。

上記実施の形態１，２においては、金属製の収容ケース１６，４１の一部を露出させることで、磁束を反射させて、送電コイルおよび受電コイルの結合係数が変動することを抑制している。これにより、各収容ケース１６，４１内に収容された各種の機器から発生するノイズが外部に漏れることを抑制することができると共に、新たな金属部材を用いずに、結合係数の変動抑制を図ることができる。なお、磁束を反射させる構成として、収容ケースの一部である必要はなく、受電コイルの中空部内であって、フェライトの開口部内に配置された金属片（金属物）が設けられておればよい。

図２５は、受電装置５の変形例を模式的に示す平面図である。この図２５に示すように、受電装置５は、開口部５１が形成されたフェライト４３と、このフェライト４３の下面に配置されると共に中央に中空部５２が形成された受電コイル８と、金属片７０とを含む。

金属片７０と、フェライト４３と、受電コイル８との下方から、金属片７０と、フェライト４３と、受電コイル８とを平面視すると、金属片７０は、開口部５１内に配置されている。

また、図２６は、送電装置３の変形例を示す平面図である。この図２６に示すように、送電装置３は、中央部に開口部３２が形成されたフェライト１５と、このフェライト１５の上面に配置された送電コイル１２と、金属片７１とを含む。

金属片７１と、フェライト１５と、送電コイル１２との上方から金属片７１とフェライト１５と送電コイル１２とを平面視すると、金属片７１は、開口部３２内に位置している。

なお、金属片７０および金属片７１は、たとえば、アルミニウムや銅などによって形成されている。このような金属は、磁束の電気抵抗が低いため、磁束ＭＦが入射した際に、多くの渦電流が流れ、渦電流によって形成される磁界強度を高めることができる。これにより、金属片７０および金属片７１において、磁束ＭＦを良好に反射させることができる。

このように、金属片７０，７１が磁束ＭＦを反射することができるので、上記実施の形態１，２と同様に、上下方向におけるコイル間距離が変動しても、送電コイル１２および受電コイル８間の結合係数の変動を抑制することができる。

（実施の形態３）
上記実施の形態１，２においては、各コイルの中空部内に入射する磁束を反射することで、結合係数の変動を抑制している。結合係数の変動を抑制する方法としては、上記のような手法に限られない。

図２７などを用いて、本実施の形態３に係る送電装置および受電装置について説明する。なお、上記図１から図２６に示す構成と同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する場合がある。

図２７は、実施の形態３に係る受電装置５を示す断面図である。この図２７に示すように、受電装置５は、開口部５１から露出する平坦部４６の下面に配置された磁性シート８０を含む。

磁性シート８０は、平坦部４６の下面に接着する接着層８１と、接着層８１の下面に形成された磁性層８２とを含む。

ここで、磁性層８２の厚さは、分割コア５０（フェライト４３）の厚さと比較して遥かに薄い。このため、磁性層８２に入射した磁束ＭＦが、フェライト４３に向けて流れる際に、磁束ＭＦが流れることができる流路面積は、分割コア５０内を磁束ＭＦが流れることができる流路面積よりも遥かに小さい。このため、磁性層８２内を磁束ＭＦが流れるときの磁気抵抗は、分割コア５０内を磁束ＭＦが流れるときの磁気抵抗よりも高い。

また、磁性層８２を形成するフェライト材料と、分割コア５０を形成するフェライトの材料を異ならせてもよい。具体的には、磁性層８２を形成するフェライト材料の透磁率を分割コア５０を形成するフェライトの透磁率よりも低くする。たとえば、磁性層８２をニッケル亜鉛系のフェライトで形成し、分割コア５０をマンガン亜鉛系のフェライトで形成する。

図２８は、磁性シート８０、受電コイル８およびフェライト４３の下方から磁性シート８０と、受電コイル８とフェライト４３を平面視したときの平面図である。この図２８に示すように、磁性シート８０は、受電コイル８の中空部５２内であって、フェライト４３の開口部５１内に位置している。

このため、電力伝送時に、開口部５１内に向けて磁束ＭＦが入射してくると、磁性シート８０内に入射する。この磁束ＭＦは、磁性シート８０と、フェライト４３の内周面と、分割コア５０と、分割コア５０の外周縁部とを順次とおり、送電コイル１２に戻る経路を辿る。

しかし、磁性シート８０の磁性層８２の磁気抵抗は、フェライト４３の磁気抵抗よりも高いため、上記の磁気経路の磁気抵抗が高い。このため、上記の磁気経路を通る磁束量は少ない。

このため、受電コイル８および送電コイル１２の距離が短くなった場合においても、開口部５１内を通る磁束量が増大することを抑制することができる。これにより、結果として、受電コイル８と送電コイル１２との間の距離が短くなったとしても、受電コイル８を鎖交する磁束量の増大を抑制することができ、上記の比較例と比較して、結合係数が大きくなることを抑制することができる。

なお、磁性シート８０の磁性層８２は、フェライトによって形成されており、電気抵抗は、アルミニウムや銅よりも遥かに電気抵抗が高い。このため、磁束ＭＦが磁性シート８０に入射しても渦電流が殆ど流れない。このため、渦電流による発熱が殆どなく、磁性シート８０自体が高温となることを抑制することができる。

図２９は、本実施の形態３に係る送電装置３を示す断面図である。図２９に示すように、送電装置３は、天板部２５の上面に設けられた磁性シート８５を含み、磁性シート８５は、接着層８６と、この接着層８６の上面に形成された磁性層８７とを含む。

磁性層８７の厚さは、分割コア５０の厚さよりも遥かに薄い。このため、磁性層８７内を磁束ＭＦが通ることができる流通面積は、分割コア５０内を磁束ＭＦが流れるときの磁束ＭＦの流通面積よりも小さい。

このため、分割コア５０内を磁束ＭＦが流れるときの分割コア５０の磁気抵抗よりも、磁性層８７を磁束ＭＦが通るときの磁気抵抗は、遥かに大きい。

図３０は、磁性シート８５、送電コイル１２、およびフェライト１５の上方の位置Ｐ１から磁性シート８５、送電コイル１２、およびフェライト１５を平面視したときの平面図である。この図３０に示すように、磁性シート８５は、送電コイル１２の中空部３１およびフェライト１５の開口部３２内に位置している。

このため、開口部３２内に向けて、磁束ＭＦが入射してきた場合には、当該磁束ＭＦは、磁性シート８５内に入射することになる。

上記のように、磁性シート８５の磁気抵抗は、分割コア５０の磁気抵抗よりも高いため、磁性シート８５、分割コア５０の内周面、分割コア５０内および分割コア５０の外周縁部を通る磁気抵抗が高くなる。

このため、送電コイル１２と受電コイル８とが近接したとしても、開口部３２を通り、送電コイル１２および受電コイル８を通る磁束が増えることを抑制することができる。

これにより、送電コイル１２および受電コイル８が、所定距離から離れた位置から近接するように変位したとしても、上記の比較例の場合と比較して、送電コイル１２および受電コイル８の間の結合係数が変動することを抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、フェライト１５，４３などよりも磁束が通るときの磁気抵抗が高い高抵抗部材として、磁性シートを採用した例について説明したが、磁気抵抗の高い高抵抗部材としては、磁性シートに限られず、ネオジム磁石などを配置してもよい。

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく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全ての変更が含まれることが意図される。

本件発明は、受電装置および送電装置に適用することができる。

１，１Ａ 非接触充電システム、２ 車両、３，３Ａ 送電装置、４ 受電ユニット、５，５Ａ 受電装置、６ 整流器、７ バッテリ、８，８Ａ 受電コイル、９，１３ コンデンサ、１０ 電源、１１ 周波数変換器、１２，１２Ａ 送電コイル、１４，４０ 筐体、１５，１５Ａ，４３，４３Ａ フェライト、１６，１６Ａ，４１，４１Ａ 収容ケース、１７ 蓋、２０，４４ ベース板、２１，４７ 収容部、２２ 仕切板、２３，４２ 樹脂蓋、２４ 金属蓋、２５，２５Ａ 天板部、２６，４５ 区画壁、２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ 収容室、２８ 低電圧機器、３０，３０Ａ，３０Ｂ，５０，５０Ａ，５０Ｂ 分割コア、３１，３１Ａ，５２，５２Ａ 中空部、３２，５１ 開口部、４６，４６Ａ 底面部、４９ 機器、５５，６０ 突出部、５６，６３ 周壁部、５７ 平坦部、６２ 端面、７０，７１ 金属片、８０，８５ 磁性シート、８１，８６ 接着層、８２，８７ 磁性層。

Claims (8)

1. 中央に中空部が形成された送電コイルと、
   前記送電コイルのうち送電方向と反対側に位置する面に配置され、前記送電コイルの巻軸に沿って視たときに前記中空部に位置する開口部に形成されたフェライトと、
   前記中空部および前記開口部で形成される空間内で、且つ前記送電コイルの巻軸に沿って視たときに前記開口部内に位置する金属部と、
   を備えた、送電装置。
2. 前記送電コイルに接続された機器と、
   内部に前記機器が収容される金属製の収容ケースとをさらに備え、
   前記金属部の少なくとも一部は、前記収容ケースである、請求項１に記載の送電装置。
3. 前記収容ケースは、前記開口部から前記中空部に向けて突出する突出部を含み、
   前記突出部は、周面と、前記周面の先端部に形成された天板部とを含み、
   前記突出部の周面は、前記突出部の中央部に向けて張り出すように湾曲する湾曲面状に形成されると共に、前記突出部の前記送電コイルの巻軸に垂直な方向の幅が前記送電方向に向かうにしたがって狭くなるように形成された、請求項２に記載の送電装置。
4. 中央に中空部が形成された送電コイルと、
   前記送電コイルのうち送電方向と反対側に位置する面に配置され、前記送電コイルの巻軸に沿って視たときに前記中空部に位置する開口部が形成されたフェライトと、
   前記中空部および前記開口部で形成される空間内で、且つ前記送電コイルの巻軸に沿って視たときに前記開口部内に配置され、前記フェライトよりも磁気抵抗が高い高抵抗部材と、
   を備えた、送電装置。
5. 中央に中空部が形成された受電コイルと、
   前記受電コイルのうち受電方向と反対側に位置する面に配置され、前記受電コイルの巻軸に沿って視たときに前記中空部に位置する開口部が形成されたフェライトと、
   前記中空部および前記開口部で形成される空間内で、且つ前記受電コイルの巻軸に沿って視たときに前記開口部内に位置する金属部と、
   を備えた、受電装置。
6. 前記受電コイルに接続された機器と、
   内部に前記機器が収容される金属製の収容ケースとをさらに備え、
   前記金属部の少なくとも一部は、前記収容ケースである、請求項５に記載の受電装置。
7. 前記収容ケースは、前記開口部から前記中空部に向けて突出する突出部を含み、
   前記突出部は、周面と、前記周面の先端部に形成された底面部とを含み、
   前記突出部の周面は、前記突出部の中央部に向けて張り出すように湾曲する湾曲面状に形成されると共に、前記突出部の前記受電コイルの前記巻軸に垂直な方向の幅が前記受電方向に向かうにしたがって狭くなるように形成された、請求項６に記載の受電装置。
8. 中央に中空部が形成された受電コイルと、
   前記受電コイルのうち受電方向と反対側に位置する面に配置され、前記受電コイルの巻軸に沿ってみたときに前記中空部に位置する開口部が形成されたフェライトと、
   前記中空部および前記開口部で形成される空間内で、且つ前記受電コイルの巻軸に沿ってみたときに前記開口部内に配置され、前記フェライトよりも磁気抵抗が高い高抵抗部材と、
   を備えた、受電装置。

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