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JP2019068696A - Non-contact power feeding device and electric circuit module - Google Patents

Non-contact power feeding device and electric circuit module Download PDF

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JP2019068696A JP2017194983A JP2017194983A JP2019068696A JP 2019068696 A JP2019068696 A JP 2019068696A JP 2017194983 A JP2017194983 A JP 2017194983A JP 2017194983 A JP2017194983 A JP 2017194983A JP 2019068696 A JP2019068696 A JP 2019068696A
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浩司 塚田
敬祐 石川
Keisuke Ishikawa
敬祐 石川
将紀 石垣
Masaki Ishigaki
将紀 石垣
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Takahide Sugiyama
隆英 杉山
西部 祐司
Yuji Nishibe
祐司 西部
昌行 杉田
Masayuki Sugita
昌行 杉田
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Abstract

【課題】本発明は、電気回路の配線構造を単純化することを目的とする。【解決手段】送電コイル18は送電基板20に固定され、第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bは受電基板32に固定されている。送電コイル18は第1ループ区間18aおよび第2ループ区間18bを有し、送電基板20および受電基板32が対向することで、第1ループ区間18aが第1受電コイル24aに対向し、第2ループ区間18bが第2受電コイル24bに対向する。送電側コア40は、送電基板20よりも図面手前側で第1ループ区間18aの内側の領域近傍と、第2ループ区間18bの内側の領域近傍との間を跨ぐ。受電側コアは、受電基板32よりも図面奥側で第1受電コイル24aの内側の領域近傍と、第2受電コイル24bの内側の領域近傍との間を跨ぐ。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a wiring structure of an electric circuit. A power transmission coil 18 is fixed to a power transmission board 20, and a first power receiving coil 24a and a second power receiving coil 24b are fixed to a power receiving board 32. The power transmission coil 18 has a first loop section 18a and a second loop section 18b, and when the power transmission board 20 and the power receiving board 32 face each other, the first loop section 18a faces the first power receiving coil 24a and the second loop. The section 18b faces the second power receiving coil 24b. The power transmission side core 40 straddles the vicinity of the region inside the first loop section 18a and the vicinity of the region inside the second loop section 18b on the front side of the drawing with respect to the power transmission board 20. The power receiving side core straddles the vicinity of the inner region of the first power receiving coil 24a and the vicinity of the inner region of the second power receiving coil 24b on the inner side of the drawing with respect to the power receiving substrate 32. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、非接触給電装置および電気回路モジュールに関し、特に、非接触給電のための構造に関する。   The present invention relates to a noncontact power feeding device and an electrical circuit module, and more particularly to a structure for noncontact power feeding.

モータジェネレータの駆動力によって走行する電気自動車や、モータジェネレータおよびエンジンの駆動力によって走行するハイブリッド自動車が広く用いられている。このような電動車両には、モータジェネレータとの間で電力を授受する電力制御回路が設けられている。モータジェネレータにトルクを発生させて電動車両を力行させるときは、電力制御回路はモータジェネレータに電力を供給する。モータジェネレータが電動車両に対して回生制動をするときは、電力制御回路はモータジェネレータが発電した回生電力を回収する。   2. Description of the Related Art There are widely used electric vehicles traveling by the driving force of a motor generator, and hybrid vehicles traveling by the driving force of a motor generator and an engine. Such an electrically powered vehicle is provided with a power control circuit that exchanges electric power with the motor generator. The electric power control circuit supplies electric power to the motor generator when the motor generator generates torque to power the electric vehicle. When the motor generator regeneratively brakes the electrically powered vehicle, the power control circuit recovers the regenerative power generated by the motor generator.

一般に、電力制御回路は複数のスイッチング素子を有している。電動車両が備える制御ユニットは、走行状態に応じて各スイッチング素子のオンオフ制御を行うことで電力制御回路を制御し、モータジェネレータにトルクを発生させ、あるいは、モータジェネレータに回生制動をさせる。   In general, a power control circuit has a plurality of switching elements. The control unit included in the electric vehicle controls the power control circuit by performing on / off control of each switching element according to the traveling state to cause the motor generator to generate torque or cause the motor generator to perform regenerative braking.

以下の特許文献1には、電動車両に搭載されるパワーカードが記載されている。パワーカードには電力制御回路を構成するスイッチング素子が封入され、パワーカードは冷却部材に取り付けられている。パワーカードからは、周辺の装置に接続される複数の端子が引き出されている。   Patent Document 1 below describes a power card mounted on an electric vehicle. The power card contains a switching element that constitutes a power control circuit, and the power card is attached to the cooling member. From the power card, a plurality of terminals connected to peripheral devices are drawn out.

特開2016−54175号公報JP, 2016-54175, A 特開2006−173415号公報JP, 2006-173415, A

一般に、車両搭載用の電力制御回路には多数のスイッチング素子が用いられる。スイッチング素子に接続される配線には、電力供給用のものだけでなく、スイッチング素子を制御するためのものがある。そのため、電力制御回路に至る配線の構造は複雑である。   In general, a large number of switching elements are used in a power control circuit for mounting on a vehicle. The wiring connected to the switching element includes not only one for supplying power but also one for controlling the switching element. Therefore, the structure of the wiring leading to the power control circuit is complicated.

本発明は、電気回路の配線構造を単純化することを目的とする。   The present invention aims to simplify the wiring structure of an electrical circuit.

本発明は、ループ形状を描く区間を有する送電コイルと、前記送電コイルが設けられた送電基板と、前記送電基板に設けられた磁性体部材と、前記送電コイルに電力を供給する電力供給回路と、を備え、前記電力供給回路から供給された電力によって、受電コイルに鎖交する磁束が前記送電コイルから発生し、前記磁性体部材は、前記送電コイルから発生した磁束を前記受電コイルに導く、ことを特徴とする。   The present invention relates to a power transmission coil having a section which describes a loop shape, a power transmission board provided with the power transmission coil, a magnetic member provided on the power transmission board, and a power supply circuit for supplying power to the power transmission coil. The magnetic flux linked to the power receiving coil is generated from the power transmitting coil by the power supplied from the power supply circuit, and the magnetic member guides the magnetic flux generated from the power transmitting coil to the power receiving coil. It is characterized by

望ましくは、前記送電基板に設けられ、前記送電コイルに並設された結合導体と、 前記受電コイルに接続された受電回路との間で前記結合導体を介して非接触通信をする制御ユニットと、を備える。   Preferably, a control unit that performs noncontact communication between the coupling conductor provided on the power transmission substrate and juxtaposed to the power transmission coil and the power receiving circuit connected to the power receiving coil through the coupling conductor. Equipped with

望ましくは、前記送電コイルは、それぞれがループ形状を描く複数のループ区間を有し、複数の前記ループ区間が連なって配置されており、隣接する2つの前記ループ区間を形成する導線が周回する方向は逆方向であり、複数の前記ループ区間に対応する複数の前記受電コイルに鎖交する磁束が、各前記ループ区間から発生し、前記磁性体部材は、各前記ループ区間から発生した磁束を各前記受電コイルに導く。   Preferably, the power transmission coil has a plurality of loop sections each drawing a loop shape, a plurality of the loop sections are arranged in series, and a direction in which a wire forming two adjacent loop sections circulates In the reverse direction, magnetic fluxes interlinking with the plurality of power receiving coils corresponding to the plurality of loop sections are generated from each of the loop sections, and the magnetic material member is configured to generate magnetic fluxes generated from the respective loop sections. It leads to the receiving coil.

望ましくは、前記磁性体部材は、前記送電基板に設けられた磁性体の層である。   Preferably, the magnetic member is a layer of magnetic material provided on the power transmission substrate.

望ましくは、前記磁性体部材は、前記送電基板の板面であって、前記受電コイル側とは反対側の板面に設けられており、前記送電コイルのループ形状の内側の領域に向けられた送電突出部を備える。   Desirably, the magnetic member is provided on a plate surface of the power transmission board and on the plate surface opposite to the power receiving coil side, and is directed to a region inside a loop shape of the power transmission coil. It has a power transmission protrusion.

本発明は、ループ形状を描く複数の受電コイルと、各前記受電コイルが設けられた受電基板と、複数の前記受電コイルのそれぞれに対応して設けられ、複数の前記受電コイルのそれぞれに接続された受電回路と、前記受電基板に設けられた磁性体部材と、を備え、前記磁性体部材は、送電コイルから発生した磁束を各前記受電コイルに導く、ことを特徴とする。   The present invention is provided corresponding to each of a plurality of power receiving coils which draw a loop shape, a power receiving substrate provided with each of the power receiving coils, and a plurality of the power receiving coils, and is connected to each of the plurality of power receiving coils And a magnetic body member provided on the power reception substrate, wherein the magnetic body member guides the magnetic flux generated from the power transmission coil to each of the power reception coils.

望ましくは、前記受電基板に設けられ、各前記受電コイルに並設され、各前記受電回路に接続された結合導体であって、各前記受電回路を制御する制御ユニットとの間で非接触通信をするための結合導体、を備える。   Desirably, it is a coupled conductor provided on the power receiving substrate, juxtaposed to each of the power receiving coils, and connected to each of the power receiving circuits, and performing non-contact communication with a control unit that controls each of the power receiving circuits. And a coupling conductor for

望ましくは、前記電気回路モジュールは、それぞれがループ形状を描く複数のループ区間を前記送電コイルが有し、複数の前記ループ区間が連なって配置されており、複数の前記受電コイルは前記受電基板に連なって配置されており、各前記ループ区間が、各前記ループ区間に対応する前記受電コイルに対向している。   Preferably, in the electric circuit module, the power transmission coil has a plurality of loop sections each drawing a loop shape, and the plurality of loop sections are arranged in a row, and the plurality of power reception coils are disposed on the power reception substrate. It arrange | positions in series, and each said loop area is facing the said receiving coil corresponding to each said loop area.

望ましくは、前記磁性体部材は、前記受電基板に設けられた磁性体の層である。   Preferably, the magnetic member is a layer of a magnetic material provided on the power receiving substrate.

望ましくは、前記磁性体部材は、前記受電基板の板面であって、前記送電コイル側とは反対側の板面に設けられており、前記受電コイルのループ形状の内側の領域に向けられた受電突出部を備える。   Desirably, the magnetic member is provided on a plate surface of the power receiving substrate, the plate surface opposite to the power transmission coil side, and is directed to a region inside a loop shape of the power receiving coil. A power receiving protrusion is provided.

本発明によれば、電気回路の配線構造を単純化することができる。   According to the present invention, the wiring structure of the electric circuit can be simplified.

本発明の実施形態に係る車両搭載用電力システムの構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the electric power system for vehicles mounting concerning the embodiment of the present invention. 車両搭載用電力システムのU相に関する部分を示す図である。It is a figure which shows the part regarding the U-phase of the electric system for vehicle mounting. 各コイルの構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows the structure of each coil notionally. 送電コイルの構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows the structure of a power transmission coil notionally. 送電コイルおよび受電コイルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a power transmission coil and a receiving coil. 送電コイルおよび受電コイルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a power transmission coil and a receiving coil. 複数のパワーカードが冷却器に装着された状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which several power cards were mounted | worn with the cooler. パワーカードおよび送電基板を示す図である。It is a figure which shows a power card and a power transmission board. パワーカードおよび送電基板の断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section of a power card and a power transmission board. 送電基板の底面図および受電基板の平面図である。They are a bottom view of a power transmission board, and a top view of a power receiving board. パワーカードおよび送電基板の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of a power card and a power transmission board. パワーカードおよび送電基板の断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section of a power card and a power transmission board. 3相のパワーカードが連ねられた場合の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure at the time of the power card of 3 phases being put in order. 図13に示される構成についての等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit about the structure shown by FIG. 1つのループ区間を有する送電側コイルと2つの受電コイルを磁気的に結合させた構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which magnetically coupled the power transmission side coil which has one loop area, and two receiving coils. 1つのループ区間を有する送電側コイルと2つの受電コイルを磁気的に結合させた構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which magnetically coupled the power transmission side coil which has one loop area, and two receiving coils.

図1には、本発明の実施形態に係る車両搭載用電力システムの構成が示されている。車両搭載用電力システムは、制御ユニット10、電力供給回路12、U相パワーカード14u、V相パワーカード14v、およびW相パワーカード14wを備えている。各パワーカードにはモータジェネレータ等の3相の負荷回路16が接続されている。各パワーカードは電気回路が組み込まれた電気回路モジュールであり、負荷回路16との間で電力を授受する機能を有する。   FIG. 1 shows the configuration of a vehicle-mounted power system according to an embodiment of the present invention. The on-vehicle power system includes a control unit 10, a power supply circuit 12, a U-phase power card 14u, a V-phase power card 14v, and a W-phase power card 14w. Each power card is connected to a three-phase load circuit 16 such as a motor generator. Each power card is an electric circuit module in which an electric circuit is incorporated, and has a function of exchanging power with the load circuit 16.

制御ユニット10は、電力供給回路12および各パワーカードを制御する。電力供給回路12は、制御ユニット10による制御に従って各パワーカードに電力を供給し、各パワーカードは、制御ユニット10による制御に従って負荷回路16に電力を供給する。また、各パワーカードは、制御ユニット10による制御に従って負荷回路16から電力を回収する。   The control unit 10 controls the power supply circuit 12 and each power card. The power supply circuit 12 supplies power to each power card according to control by the control unit 10, and each power card supplies power to the load circuit 16 according to control by the control unit 10. Each power card also recovers power from the load circuit 16 under the control of the control unit 10.

図2には、車両搭載用電力システムのU相に関する部分として、U相電力システムが模式的に示されている。U相電力システムは、制御ユニット10、電力供給回路12、送電コイル18、送信線状導体26a、送信線状導体26b、送電基板20およびU相パワーカード14uを備える。図2では、構成を把握し易くするため送電基板20が一点鎖線で示され、送電基板20に固定された各構成要素が実線で示されている。   FIG. 2 schematically shows a U-phase power system as a part related to the U-phase of the on-vehicle power system. The U-phase power system includes a control unit 10, a power supply circuit 12, a power transmission coil 18, a transmission linear conductor 26a, a transmission linear conductor 26b, a power transmission substrate 20, and a U-phase power card 14u. In FIG. 2, the power transmission substrate 20 is indicated by an alternate long and short dash line in order to facilitate understanding of the configuration, and each component fixed to the power transmission substrate 20 is indicated by a solid line.

U相パワーカード14uは、第1受電コイル24a、第2受電コイル24b、受信線状導体28a、受信線状導体28b、電力制御回路30、および受電基板32を備える。電力制御回路30は、整流回路33a、受信回路34a、駆動回路36aおよびスイッチング素子38aを備える。整流回路33a、受信回路34aおよび駆動回路36aは、第1受電コイル24aから得られた電力をスイッチング素子38aに供給すると共に、スイッチング素子38aをオンオフ制御する。   The U-phase power card 14 u includes a first power receiving coil 24 a, a second power receiving coil 24 b, a receiving linear conductor 28 a, a receiving linear conductor 28 b, a power control circuit 30, and a power receiving substrate 32. The power control circuit 30 includes a rectification circuit 33a, a reception circuit 34a, a drive circuit 36a, and a switching element 38a. The rectifying circuit 33a, the receiving circuit 34a, and the driving circuit 36a supply the power obtained from the first power receiving coil 24a to the switching element 38a, and control the switching element 38a on and off.

電力制御回路30は、さらに、整流回路33b、受信回路34b、駆動回路36bおよびスイッチング素子38bを備える。整流回路33b、受信回路34b、および駆動回路36bは、第2受電コイル24bから得られた電力をスイッチング素子38bに供給すると共に、スイッチング素子38bをオンオフ制御する。   The power control circuit 30 further includes a rectification circuit 33 b, a reception circuit 34 b, a drive circuit 36 b, and a switching element 38 b. The rectifying circuit 33b, the receiving circuit 34b, and the driving circuit 36b supply the power obtained from the second power receiving coil 24b to the switching element 38b, and control the switching element 38b on and off.

スイッチング素子38aおよび38bには、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)が用いられる。これらのスイッチング素子はスイッチングアームを構成してもよい。各スイッチング素子としてIGBTを用いた場合、スイッチングアームでは、上アームとしてのスイッチング素子38aのエミッタ端子と、下アームとしてのスイッチング素子38bのコレクタ端子とが接続される。上アームと下アームの接続点が負荷回路のU相端子に接続され、上アームのコレクタ端子と下アームのエミッタ端子との間に電源電圧が印加される。スイッチングアームでは、例えば上アームと下アームが交互にオンオフすることで、上アームと下アームとの接続点から負荷回路に向かう電流が流れ、または、負荷回路からその接続点に向かう電流が流れる。   For example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are used as the switching elements 38a and 38b. These switching elements may constitute a switching arm. When an IGBT is used as each switching element, in the switching arm, the emitter terminal of the switching element 38a as the upper arm and the collector terminal of the switching element 38b as the lower arm are connected. The connection point of the upper arm and the lower arm is connected to the U-phase terminal of the load circuit, and a power supply voltage is applied between the collector terminal of the upper arm and the emitter terminal of the lower arm. In the switching arm, for example, when the upper arm and the lower arm are alternately turned on and off, a current flows from the connection point of the upper arm and the lower arm to the load circuit, or a current flows from the load circuit to the connection point.

電力供給回路12には送電コイル18が接続され、電力制御回路30には第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bが接続されている。送電コイル18は送電基板20に固定され、第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bは受電基板32に固定されている。送電コイル18は第1ループ区間18aおよび第2ループ区間18bを有し、送電基板20および受電基板32が対向することで、第1ループ区間18aが第1受電コイル24aに対向し、第2ループ区間18bが第2受電コイル24bに対向する。   A power transmission coil 18 is connected to the power supply circuit 12, and a first power reception coil 24 a and a second power reception coil 24 b are connected to the power control circuit 30. The power transmission coil 18 is fixed to the power transmission substrate 20, and the first power reception coil 24 a and the second power reception coil 24 b are fixed to the power reception substrate 32. The power transmission coil 18 has a first loop section 18a and a second loop section 18b, and the power transmission substrate 20 and the power reception substrate 32 face each other, so that the first loop section 18a faces the first power reception coil 24a, and the second loop The section 18 b faces the second power receiving coil 24 b.

第1ループ区間18aおよび第2ループ区間18bのそれぞれの内側の領域近傍には、磁性体部材としての送電側コア40が設けられている。送電側コア40は、第1ループ区間18aの内側の領域近傍と、第2ループ区間18bの内側の領域近傍とを結ぶU字形状を有してもよい。この場合、送電側コア40は、送電基板20よりも図面手前側で第1ループ区間18aの内側の領域近傍と、第2ループ区間18bの内側の領域近傍との間を跨ぐ。   A power transmission side core 40 as a magnetic material member is provided in the vicinity of the inner area of each of the first loop section 18a and the second loop section 18b. The power transmission core 40 may have a U-shape connecting the vicinity of the region inside the first loop section 18a and the vicinity of the region inside the second loop section 18b. In this case, the power transmission side core 40 straddles the vicinity of the region inside the first loop section 18a and the vicinity of the region inside the second loop section 18b on the near side in the drawing with respect to the power transmission substrate 20.

第1ループ区間18aから発生し、送電側コア40を通って第2ループ区間18bに鎖交する磁束の向きと、第2ループ区間18bから発生する磁束の向きとが同一となるように、第1ループ区間18aと第2ループ区間18bを形成する導線が周回する。すなわち、第2ループ区間18bから発生し、送電側コア40を通って第1ループ区間18aに鎖交する磁束の向きと、第1ループ区間18aから発生する磁束の向きとが同一となるように、第1ループ区間18aと第2ループ区間18bを形成する導線が周回する。   The direction of the magnetic flux generated from the first loop section 18 a and linked to the second loop section 18 b through the power transmission core 40 is the same as the direction of the magnetic flux generated from the second loop section 18 b. The conducting wire which forms the 1 loop section 18a and the 2nd loop section 18b turns. That is, the direction of the magnetic flux generated from the second loop section 18b and linked to the first loop section 18a through the power transmission core 40 is the same as the direction of the magnetic flux generated from the first loop section 18a. Wires forming the first loop section 18a and the second loop section 18b are circulated.

また、第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bのそれぞれの内側の領域近傍には、磁性体部材としての受電側コア(図示せず。)が設けられている。受電側コアは、第1受電コイル24aの内側の領域近傍と、第2受電コイル24bの内側の領域近傍とを結ぶU字形状を有してもよい。この場合、受電側コアは、受電基板32よりも図面奥側で第1受電コイル24aの内側の領域近傍と、第2受電コイル24bの内側の領域近傍との間を跨ぐ。   In addition, near the inner region of each of the first power receiving coil 24 a and the second power receiving coil 24 b, a power receiving side core (not shown) as a magnetic member is provided. The power receiving side core may have a U-shape connecting the vicinity of the region inside the first power reception coil 24a and the vicinity of the region inside the second power reception coil 24b. In this case, the power receiving core crosses the vicinity of the region inside the first power receiving coil 24a and the vicinity of the region inside the second power receiving coil 24b on the back side of the drawing with respect to the power receiving substrate 32.

送電コイル18の第1ループ区間18aと第1受電コイル24aは、一方が発生した磁束が他方に鎖交する位置関係で配置され、送電コイル18の第2ループ区間18bと第2受電コイル24bもまた、一方が発生した磁束が他方に鎖交する位置関係で配置されている。これによって、電力供給回路12と電力制御回路30との間で非接触給電が行われる。   The first loop section 18a of the power transmission coil 18 and the first power receiving coil 24a are disposed in a positional relationship in which the magnetic flux generated by one crosses the other, and the second loop section 18b of the power transmission coil 18 and the second power receiving coil 24b are also arranged. Moreover, the magnetic flux which one generate | occur | produced is arrange | positioned by the positional relationship which interlinks with the other. In this way, non-contact power feeding is performed between the power supply circuit 12 and the power control circuit 30.

制御ユニット10と電力制御回路30との間には、スイッチング素子38aに対する信号伝送路42aと、スイッチング素子38bに対する信号伝送路42bが個別に設けられている。信号伝送路42aおよび42bのそれぞれは、信号を伝送する2本の導線によって構成されている。   Between the control unit 10 and the power control circuit 30, a signal transmission line 42a for the switching element 38a and a signal transmission line 42b for the switching element 38b are separately provided. Each of the signal transmission lines 42a and 42b is constituted by two conducting wires for transmitting signals.

信号伝送路42aには電磁気結合器44aが設けられており、制御ユニット10と電力制御回路30とが電磁気結合器44aを介して接続されている。同様に、信号伝送路42bには電磁気結合器44bが設けられており、制御ユニット10と電力制御回路30とが電磁気結合器44bを介して接続されている。   An electromagnetic coupler 44a is provided in the signal transmission line 42a, and the control unit 10 and the power control circuit 30 are connected via the electromagnetic coupler 44a. Similarly, an electromagnetic coupler 44b is provided in the signal transmission line 42b, and the control unit 10 and the power control circuit 30 are connected via the electromagnetic coupler 44b.

電磁気結合器44aは、長手方向を揃えて対向する送信線状導体26a、および受信線状導体28aを備え、この一対の線状導体の電気的または磁気的な結合によって、一方の線状導体側の回路と、他方の線状導体側の回路との間の信号伝送路を形成する。   The electromagnetic coupler 44a includes a transmitting linear conductor 26a and a receiving linear conductor 28a aligned in the longitudinal direction and facing each other, and one of the linear conductors is connected by electrical or magnetic coupling of the pair of linear conductors. A signal transmission path is formed between the circuit of (1) and the circuit on the other linear conductor side.

電磁気結合器44bは、長手方向を揃えて対向する送信線状導体26b、および受信線状導体28bを備え、この一対の線状導体の電気的または磁気的な結合によって、一方の線状導体側の回路と、他方の線状導体側の回路との間の信号伝送路を形成する。   The electromagnetic coupler 44b includes a transmitting linear conductor 26b and a receiving linear conductor 28b aligned in the longitudinal direction, and one linear conductor side by electric or magnetic coupling of the pair of linear conductors. A signal transmission path is formed between the circuit of (1) and the circuit on the other linear conductor side.

電磁気結合器44aおよび44bのいずれについても、送信線状導体は送電基板20に固定されており、受信線状導体は受電基板32に固定されている。送電基板20および受電基板32が対向することで、これらの線状導体(結合導体)が対向し、電磁気結合器が形成される。制御ユニット10は、電磁気結合器を介して電力制御回路30との間で非接触通信を行う。   The transmission linear conductor of each of the electromagnetic couplers 44 a and 44 b is fixed to the power transmission substrate 20, and the reception linear conductor is fixed to the power reception substrate 32. When the power transmission substrate 20 and the power reception substrate 32 face each other, these linear conductors (coupling conductors) face each other to form an electromagnetic coupler. The control unit 10 performs noncontact communication with the power control circuit 30 via an electromagnetic coupler.

各電磁気結合器が備える一対の線状導体は直接接触しておらず、さらに、送電コイル18と各受電コイルは直接接触していないため、送電基板20と受電基板32とは着脱自在としてもよい。   The pair of linear conductors provided in each electromagnetic coupler is not in direct contact with each other, and the power transmission coil 20 and each power reception coil are not in direct contact, so the power transmission substrate 20 and the power reception substrate 32 may be detachable. .

電力供給回路12は、制御ユニット10の制御に応じて送電コイル18に交流電圧を出力する。これによって、送電コイル18の第1ループ区間18aおよび第2ループ区間18bからは、それぞれ第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bに鎖交する磁束が発生し、第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bには誘導起電力が発生する。第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bは、受電回路としての電力制御回路30に誘導起電力に基づく交流電力を出力する。整流回路33aは、第1受電コイル24aから出力された交流電力を直流電力に変換し、受信回路34aおよび駆動回路36aに出力する。同様に、整流回路33bは、第2受電コイル24bから出力された交流電力を直流電力に変換し、受信回路34bおよび駆動回路36bに出力する。   The power supply circuit 12 outputs an alternating voltage to the power transmission coil 18 according to the control of the control unit 10. As a result, from the first loop section 18a and the second loop section 18b of the power transmission coil 18, magnetic fluxes that interlink with the first power reception coil 24a and the second power reception coil 24b are generated, and the first power reception coil 24a and the second power reception coil 24a are generated. An induced electromotive force is generated in the power receiving coil 24b. The first power receiving coil 24 a and the second power receiving coil 24 b output AC power based on the induced electromotive force to the power control circuit 30 as a power receiving circuit. The rectifier circuit 33a converts AC power output from the first power receiving coil 24a into DC power, and outputs the DC power to the reception circuit 34a and the drive circuit 36a. Similarly, the rectifier circuit 33 b converts the AC power output from the second power receiving coil 24 b into DC power, and outputs the DC power to the reception circuit 34 b and the drive circuit 36 b.

制御ユニット10は、スイッチング素子38aを制御するための制御信号を電磁気結合器44aに出力する。電磁気結合器44aは制御信号を受信回路34aに伝送する。受信回路34aは、制御信号に応じて駆動回路36aを制御し、駆動回路36aはスイッチング素子38aをオンオフ制御する。同様に、制御ユニット10は、スイッチング素子38bを制御するための制御信号を電磁気結合器44bに出力する。電磁気結合器44bは制御信号を受信回路34bに伝送する。受信回路34bは、制御信号に応じて駆動回路36bを制御し、駆動回路36bはスイッチング素子38bをオンオフ制御する。   The control unit 10 outputs a control signal for controlling the switching element 38a to the electromagnetic coupler 44a. The electromagnetic coupler 44a transmits the control signal to the receiving circuit 34a. The receiving circuit 34a controls the drive circuit 36a in accordance with the control signal, and the drive circuit 36a controls the on / off of the switching element 38a. Similarly, the control unit 10 outputs a control signal for controlling the switching element 38b to the electromagnetic coupler 44b. The electromagnetic coupler 44b transmits the control signal to the receiving circuit 34b. The receiving circuit 34 b controls the drive circuit 36 b according to the control signal, and the drive circuit 36 b controls the switching element 38 b on and off.

スイッチング素子38aおよび38bは、整流回路33aおよび33bから出力される電力を駆動回路36aおよび駆動回路36bによるオンオフ制御に応じて調整し、負荷回路に出力する。   The switching elements 38a and 38b adjust the powers output from the rectifier circuits 33a and 33b according to the on / off control by the drive circuit 36a and the drive circuit 36b, and output the power to the load circuit.

ここでは、車両搭載用電力システムのU相に関する構成について説明したが、V相およびW相に関する構成は、U相と同様の構成を有する。図1に示されるように、V相パワーカード14vおよびW相パワーカード14wはU相パワーカード14uと共通の制御ユニット10によって制御されてもよい。また、V相パワーカード14vおよびW相パワーカード14wには、U相パワーカード14uと共通の電力供給回路12から電力が供給されてもよい。   Here, although the structure regarding the U phase of the electric power system for vehicle mounting was demonstrated, the structure regarding V phase and W phase has a structure similar to U phase. As shown in FIG. 1, the V-phase power card 14v and the W-phase power card 14w may be controlled by a control unit 10 common to the U-phase power card 14u. Also, power may be supplied to the V-phase power card 14 v and the W-phase power card 14 w from the power supply circuit 12 common to the U-phase power card 14 u.

図3には、送電コイル18、第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bの構成が概念的に示されている。この図は、各コイルで生じる物理現象を説明するためのものであり、各コイルの構造を厳密に示すものではない。また、以下の説明における上下左右の方向は、構造を説明するための便宜上のものであり、説明の対象となっている物の姿勢を限定するものではない(他の図面についても同様である)。送電コイル18は、端子T1、導線区間c1〜c24、および端子T2を備える。導線端子T1からy軸正方向に導線区間c1が伸び、導線区間c1の終端からx軸負方向に導線区間c2が伸びている。導線区間c2の終端からy軸負方向に対して斜め手前方向に導線区間c3が伸び、導線区間c3の終端からx軸負方向に導線区間c4が伸びている。導線区間c4の終端からy軸正方向に導線区間c5が伸び、導線区間c5の終端からx軸正方向に導線区間c6が伸びている。導線区間c6の終端からy軸正方向に対して斜め手前方向に導線区間c7が伸び、導線区間c7の終端からx軸正方向に導線区間c8が伸びている。なお、導線区間c7は、y軸負方向に対して斜め手前方向に伸びる導線区間群(c3,c11,c19)の下方に位置している。   FIG. 3 conceptually shows the configurations of the power transmission coil 18, the first power reception coil 24a, and the second power reception coil 24b. This figure is for explaining the physical phenomenon which arises in each coil, and does not show the structure of each coil exactly. In addition, the directions in the upper, lower, left, and right directions in the following description are for convenience of describing the structure, and do not limit the posture of an object to be described (the same applies to other drawings). . The power transmission coil 18 includes a terminal T1, conductor sections c1 to c24, and a terminal T2. A conducting wire section c1 extends from the conducting wire terminal T1 in the y-axis positive direction, and a conducting wire section c2 extends from the end of the conducting line section c1 in the x-axis negative direction. A conductor section c3 extends from the end of the conductor section c2 in a diagonally forward direction with respect to the y-axis negative direction, and a conductor section c4 extends from the end of the conductor section c3 in the x-axis negative direction. Conductor segment c5 extends from the end of conductor segment c4 in the positive y-axis direction, and conductor segment c6 extends from the end of conductor segment c5 in the positive x-axis direction. A wire segment c7 extends from the end of the wire segment c6 diagonally forward with respect to the y-axis positive direction, and a wire segment c8 extends from the end of the wire segment c7 in the x-axis positive direction. The conducting wire section c7 is located below the conducting wire section group (c3, c11, c19) extending in the forward oblique direction with respect to the y-axis negative direction.

このように、導線区間c1〜c8は略八の字状に周回する。同様に、導線区間c9〜c16が、それぞれ導線c1〜c8に隣接して略八の字状に周回し、導線区間c17〜c24が、それぞれ導線区間c9〜c16に隣接して略八の字状に周回し、導線区間c24の終端に端子T2が形成されている。導線区間c3、c11およびc19と、導線区間c7、c15およびc23とが交わる各交差位置よりも左側の部分によって第1ループ区間18aが形成され、各交差位置よりも右側の部分によって第2ループ区間18bが形成されている。   Thus, the conductor sections c1 to c8 circulate in a substantially eight-like shape. Similarly, conductor segments c9 to c16 circulate in a substantially eight shape adjacent to conductors c1 to c8 respectively, and conductor segments c17 to c24 respectively adjoin to conductor segments c9 to c16 and substantially eight The terminal T2 is formed at the end of the conductor section c24. The first loop section 18a is formed by the portions on the left side of the intersection positions where the conductor sections c3, c11 and c19 intersect the conductor sections c7, c15 and c23, and the second loop section is formed by the portions on the right side 18b is formed.

第1ループ区間18aの内側の領域近傍と、第2ループ区間18bの内側の領域近傍との間には、送電側コア46が設けられている。すなわち、送電側コア46は、第1ループ区間18aの内側の領域近傍と、第2ループ区間18bの内側の領域近傍との間を跨いでいる。   The power transmission side core 46 is provided between the vicinity of the area inside the first loop section 18 a and the vicinity of the area inside the second loop section 18 b. That is, the power transmission side core 46 straddles between the vicinity of the region inside the first loop section 18 a and the vicinity of the region inside the second loop section 18 b.

第1ループ区間18aの下方には第1受電コイル24aが位置する。第1受電コイル24aは、端子Ta1、導線区間d1〜d10、および端子Ta2を備える。端子Ta1からx軸正方向に導線区間d1が伸び、導線区間d1の終端からy軸正方向に導線区間d2が伸びている。導線区間d2の終端からx軸負方向に導線区間d3が伸び、導線区間d3の終端からy軸負方向に導線区間d4が伸び、導線区間d4の終端からx軸正方向に導線区間d5が伸びている。このように、導線区間d1〜d5は略矩形のループを描く。導線区間d5の終端からは、導線区間d6が導線区間d1の下方でx軸正方向に伸びている。導線区間d6〜d10は、それぞれ導線区間d1〜d5の下方で略矩形のループを描き、導線区間d10の終端に端子Ta2が形成されている。   The first power receiving coil 24a is located below the first loop section 18a. The first power receiving coil 24a includes a terminal Ta1, a lead wire section d1 to d10, and a terminal Ta2. A wire section d1 extends from the terminal Ta1 in the positive x-axis direction, and a wire section d2 extends in the positive y-axis direction from the end of the wire section d1. Conductor segment d3 extends from the end of conductor segment d2 in the x-axis negative direction, conductor segment d4 extends from the end of conductor segment d3 in the y-axis negative direction, and conductor segment d5 extends from the end of conductor segment d4 in the positive x-axis direction ing. As such, the wire segments d1 to d5 draw a substantially rectangular loop. From the end of the lead section d5, a lead section d6 extends in the positive x-axis direction below the lead section d1. Conductor sections d6 to d10 respectively draw a substantially rectangular loop below the conductor sections d1 to d5, and a terminal Ta2 is formed at the end of the conductor section d10.

第2ループ区間18bの下方には、第2受電コイル24bが位置する。第2受電コイル24bは、第1受電コイル24aと同様の構造を有し、端子Tb1、2周のループを描く各導線区間、および端子Tb2を有している。   The second power receiving coil 24b is located below the second loop section 18b. The second power receiving coil 24b has a structure similar to that of the first power receiving coil 24a, and has a terminal Tb1, two lead wire sections describing a loop around the circumference, and a terminal Tb2.

第1受電コイル24aの内側の領域近傍と、第2受電コイル24bの内側の領域近傍との間には、受電側コア48が設けられている。すなわち、受電側コア48は、第1受電コイル24aの内側の領域近傍と、第2受電コイル24bの内側の領域近傍との間を跨いでいる。   A power reception side core 48 is provided between the vicinity of the region inside the first power reception coil 24 a and the vicinity of the region inside the second power reception coil 24 b. That is, the power receiving side core 48 straddles between the vicinity of the region inside the first power reception coil 24 a and the vicinity of the region inside the second power reception coil 24 b.

送電コイル18の端子T1および端子T2に交流電流が流れ、送電コイル18の端子T1に電流が流入し、端子T2から電流が流出している間は、第1ループ区間18aには時計回りの電流が流れ、第2ループ区間18bには反時計回りの電流が流れる。これによって、第1ループ区間18aには下方向に第1ループ区間18aを貫通し、第1受電コイル24aに鎖交する磁束が発生し、第1受電コイル24aの端子Ta1および端子Ta2から誘導起電力が出力される。一方、第2ループ区間18bには上方向に第2ループ区間18bを貫通し、第2受電コイル24bに鎖交する磁束が発生し、第2受電コイル24bの端子Tb1および端子Tb2から誘導起電力が出力される。   While alternating current flows through the terminals T1 and T2 of the power transmission coil 18, current flows into the terminal T1 of the power transmission coil 18, and current flows out from the terminal T2, clockwise current flows into the first loop section 18a. And a counterclockwise current flows in the second loop section 18b. As a result, the first loop section 18a is penetrated downward in the first loop section 18a, and magnetic flux is generated in the first power receiving coil 24a, and induction is generated from the terminals Ta1 and Ta2 of the first power receiving coil 24a. Power is output. On the other hand, in the second loop section 18b, the second loop section 18b is penetrated in the upper direction, and magnetic flux is generated in the second power receiving coil 24b, and induced electromotive force is generated from the terminals Tb1 and Tb2 of the second power receiving coil 24b. Is output.

送電コイル18の端子T1および端子T2に交流電流が流れ、送電コイル18の端子T1から電流が流出し、端子T2に電流が流入している間は、各受電コイルに流れる電流の向き、各受電コイルに鎖交する磁束の向き、および各受電コイルから出力される誘導起電力の極性は上記と逆になる。   While alternating current flows to terminal T1 and terminal T2 of power transmission coil 18, current flows out from terminal T1 of power transmission coil 18, and current flows into terminal T2, direction of current flowing to each power receiving coil, each power reception The direction of the magnetic flux linked to the coil and the polarity of the induced electromotive force output from each power receiving coil are opposite to the above.

このような構成によれば、第1ループ区間18aから発生し、送電側コア46を通って第2ループ区間18bに鎖交する磁束の向きと、第2ループ区間18bから発生する磁束の向きとが同一となる。同様に、第2ループ区間18bから発生し、送電側コア46を通って第1ループ区間18aに鎖交する磁束の向きと、第1ループ区間18aから発生する磁束の向きとが同一となる。さらに、送電側コア46および受電側コア48によって、第1ループ区間18aの内側、第1受電コイル24aの内側、第2受電コイル24bの内側、第2ループ区間18bを通る磁路が形成される。ここで、磁路とは、磁束が集中し磁束が導かれる経路をいう。第1ループ区間18aおよび第2ループ区間18bから発生した磁束は上記の磁路に集中する。したがって、送電側コア46および受電側コア48を用いない場合に比べて、送電コイル18と各受電コイルとの間の相互インダクタンスが増加する。   According to such a configuration, the direction of the magnetic flux generated from the first loop section 18 a and linked to the second loop section 18 b through the power transmission core 46 and the direction of the magnetic flux generated from the second loop section 18 b Become the same. Similarly, the direction of the magnetic flux generated from the second loop section 18b and linked to the first loop section 18a through the power transmission core 46 is the same as the direction of the magnetic flux generated from the first loop section 18a. Furthermore, the power transmission side core 46 and the power reception side core 48 form a magnetic path passing inside the first loop section 18a, inside the first power receiving coil 24a, inside the second power receiving coil 24b, and through the second loop section 18b. . Here, the magnetic path means a path through which the magnetic flux is concentrated and the magnetic flux is guided. The magnetic flux generated from the first loop section 18a and the second loop section 18b concentrates on the above magnetic path. Therefore, as compared with the case where the power transmission side core 46 and the power reception side core 48 are not used, the mutual inductance between the power transmission coil 18 and each power reception coil is increased.

なお、上記では、2つのループ区間を備える送電コイルについて説明した。送電コイルは、3つ以上のループ区間を備えるものであってもよい。図4(a)には、各ループ区間が1周の導線を備える送電コイル50の構成例が概念的に示されている。図中の矢印は、ある時点において送電コイル50に流れる電流の向きを示している。隣接する2つのループ区間は略八の字状に周回している。図4(a)には示されていないが、複数のループ区間のそれぞれには受電コイルが対向する。各ループ区間で発生した磁束は、各ループ区間に対向する受電コイルに鎖交し、各受電コイルに誘導起電力を発生させる。   In addition, the power transmission coil provided with two loop area was demonstrated above. The power transmission coil may include three or more loop sections. FIG. 4A conceptually shows an example of the configuration of the power transmission coil 50 in which each loop section is provided with one turn of the conducting wire. The arrows in the figure indicate the direction of the current flowing through the power transmission coil 50 at a certain point in time. Adjacent two loop sections circulate in a substantially eight shape. Although not shown in FIG. 4A, the receiving coil faces each of the plurality of loop sections. The magnetic flux generated in each loop section is linked to the power receiving coil opposed to each loop section, and causes each power receiving coil to generate an induced electromotive force.

また、図4(b)には、送電コイル50の側面が示されている。各ループ区間の内側の領域に向けて、送電側コア52の突出部が突出している。複数のループ区間のそれぞれに対向する受電コイル側にも、送電側コア52と同様、各受電側コイルの内側の領域に向けて突出する受電側コアが設けられてもよい。   Moreover, the side surface of the power transmission coil 50 is shown by FIG.4 (b). The protruding portion of the power transmission side core 52 protrudes toward the inner region of each loop section. Similar to the power transmission core 52, a power reception core projecting toward the inner region of each power reception coil may be provided on the power reception coil side facing each of the plurality of loop sections.

このような構成によれば、1つのループ区間から発生し、隣接するループ区間に鎖交する磁束の向きと、その隣接するループ区間から発生する磁束の向きとが同一となる。また、送電側コア52によって、各ループ区間から対向する受電コイルへと磁束を導く磁路が形成される。これによって、送電側コアを用いない場合に比べて、送電コイルと各受電コイルとの間の相互インダクタンスが増加する。   According to such a configuration, the direction of the magnetic flux generated from one loop section and linked to the adjacent loop section is the same as the direction of the magnetic flux generated from the adjacent loop section. In addition, the power transmission side core 52 forms a magnetic path that guides the magnetic flux from each loop section to the opposing power receiving coil. This increases the mutual inductance between the power transmission coil and each power reception coil as compared to the case where the power transmission side core is not used.

図5には、送電コイルおよび受電コイルの構成例が示されている。送電コイル181は、第1ループ区間181aおよび第2ループ区間181bを備えている。第1ループ区間181aの一端には端子T1が形成されている。第1ループ区間181aは、端子T1からy軸正方向に伸びた後、時計回りに矩形状に1周し、自らを跨ぐジャンパ区間54を形成した後、x軸正方向に伸びてその終端が第2ループ区間181bの開始端58に至る。第2ループ区間181bは、その開始端58からx軸正方向に伸びy軸負方向に伸びた後、反時計回りに矩形状に1周し、自らを跨ぐジャンパ区間56を形成した後、終端に形成された端子T2に至る。   The structural example of a power transmission coil and a receiving coil is shown by FIG. The power transmission coil 181 includes a first loop section 181 a and a second loop section 181 b. A terminal T1 is formed at one end of the first loop section 181a. The first loop section 181a extends from the terminal T1 in the y-axis positive direction and then makes a round in a rectangular shape clockwise and forms a jumper section 54 straddling itself, and then extends in the x-axis positive direction and its end It reaches the start end 58 of the second loop section 181b. The second loop section 181b extends from the start end 58 in the x-axis positive direction and extends in the y-axis negative direction, and then makes one round counterclockwise in a rectangular shape to form a jumper section 56 straddling itself, and then ends Leading to the formed terminal T2.

第1ループ区間181aおよび第2ループ区間181bの下方には、それぞれ、第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bが位置する。第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bは、図3に示されている第1受電コイル24aおよび第2受電コイル24bと同様の構造を有する。   The first power receiving coil 24a and the second power receiving coil 24b are located below the first loop section 181a and the second loop section 181b, respectively. The first power receiving coil 24 a and the second power receiving coil 24 b have the same structure as the first power receiving coil 24 a and the second power receiving coil 24 b shown in FIG. 3.

送電コイル181の端子T1に電流が流入し、端子T2から電流が流出している間は、第1ループ区間181aには時計回りの電流が流れ、第2ループ区間181bには反時計回りの電流が流れる。これによって、第1ループ区間181aからは下方向に第1ループ区間181aを貫通し、第1受電コイル24aに鎖交する磁束が発生し、第1受電コイル24aの端子Ta1および端子Ta2から誘導起電力が出力される。一方、第2ループ区間181bからは上方向に第2ループ区間181bを貫通し、第2受電コイル24bに鎖交する磁束が発生し、第2受電コイル24bの端子Tb1および端子Tb2から誘導起電力が出力される。送電コイル181の端子T2に電流が流入し、端子T1から電流が流出している間は、上記とは電流および磁束の向きが逆となる。   While the current flows into the terminal T1 of the power transmission coil 181 and the current flows out from the terminal T2, a clockwise current flows in the first loop section 181a, and a counterclockwise current in the second loop section 181b. Flows. As a result, the first loop section 181a penetrates the first loop section 181a downward from the first loop section 181a, and a magnetic flux that interlinks is generated in the first power receiving coil 24a, and induction is generated from the terminals Ta1 and Ta2 of the first power receiving coil 24a. Power is output. On the other hand, the second loop section 181b is penetrated upward from the second loop section 181b, and magnetic flux is generated in the second power receiving coil 24b, and induced electromotive force is generated from the terminals Tb1 and Tb2 of the second power receiving coil 24b. Is output. While the current flows into the terminal T2 of the power transmission coil 181 and the current flows out from the terminal T1, the directions of the current and the magnetic flux are reversed from the above.

図6には、第1ループ区間182aおよび第2ループ区間182bをそれぞれ2周のループ形状とした送電コイル182の構成例が示されている。図5に示されている構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。   FIG. 6 shows a configuration example of the power transmission coil 182 in which the first loop section 182a and the second loop section 182b each have a loop shape of two turns. The same components as those shown in FIG. 5 will be assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.

第1ループ区間182aの一端には端子T1が形成されている。第1ループ区間182aは、端子T1からy軸正方向に伸びた後、時計回りに内側に向かって矩形状に2周し、自らを跨ぐジャンパ区間54を形成した後、x軸正方向に伸びてその終端が第2ループ区間182bの開始端58に至る。第2ループ区間182bは、その開始端58からx軸正方向に伸びy軸負方向に伸びた後、反時計回りに内側に向かって矩形状に2周し、自らを跨ぐジャンパ区間56を形成した後、終端に形成された端子T2に至る。   A terminal T1 is formed at one end of the first loop section 182a. The first loop section 182a extends from the terminal T1 in the positive y-axis direction, and then turns twice clockwise inward in a rectangular shape and forms a jumper section 54 straddling itself, and then extends in the positive x-axis direction The end of the lead reaches the start end 58 of the second loop section 182b. The second loop section 182b extends from the start end 58 in the x-axis positive direction and extends in the y-axis negative direction, and then forms a jumper section 56 that straddles itself and makes two rounds in a rectangular shape inward counterclockwise. After that, the terminal T2 formed at the end is reached.

図7には、複数のパワーカード14が冷却器60に装着された状態が示されている。冷却器60は、流入管62、流出管64、および複数の冷却フィン66を備えている。冷却フィン66は板状に形成されており、冷媒が流通する空洞が内部に形成されている。複数の冷却フィン66は、板面方向を揃えて所定間隔を隔てて連ねられている。隣接する2つの冷却フィン66の間にはパワーカード14が配置されている。図7には、8枚のパワーカード14が冷却フィン66の間に配置された例が示されている。各パワーカード14は、1つのスイッチングアームを構成する2つのスイッチング素子を含む。各パワーカード14の上部には送電基板20が重ねられている。各送電基板20の上端部には、各送電基板20と垂直に配線基板72が接合されており、配線基板72に設けられた各配線が各送電基板20に接続されている。   FIG. 7 shows a state in which a plurality of power cards 14 are attached to the cooler 60. The cooler 60 includes an inflow pipe 62, an outflow pipe 64, and a plurality of cooling fins 66. The cooling fin 66 is formed in a plate shape, and a cavity through which the refrigerant flows is formed inside. The plurality of cooling fins 66 are aligned at predetermined intervals with the plate surface direction aligned. The power card 14 is disposed between two adjacent cooling fins 66. FIG. 7 shows an example in which eight power cards 14 are disposed between the cooling fins 66. Each power card 14 includes two switching elements forming one switching arm. A power transmission board 20 is stacked on top of each power card 14. A wiring board 72 is joined vertically to each power transmission board 20 at an upper end portion of each power transmission board 20, and each wiring provided on the wiring board 72 is connected to each power transmission board 20.

各冷却フィン66では、図7の奥側の端付近に流入管62が設けられ、手前側の端付近に流出管64が設けられている。流入管62は各冷却フィン66の内部の空洞に連通し、各冷却フィン66の空洞は流出管64に連通している。流入管62は、その入口68から流入した冷媒を各冷却フィン66の空洞へと導く。各冷却フィン66の空洞を通る冷媒は近接するパワーカード14から熱を奪ってパワーカード14を冷却する。各冷却フィン66の空洞からは流出管64に冷媒が放出される。流出管64は、各冷却フィン66から放出された冷媒をその出口70へと導く。   In each cooling fin 66, an inflow pipe 62 is provided near the end on the back side in FIG. 7, and an outflow pipe 64 is provided near the end on the front side. The inflow tube 62 communicates with the internal cavity of each cooling fin 66, and the cavity of each cooling fin 66 communicates with the outflow tube 64. The inflow pipe 62 guides the refrigerant flowing from the inlet 68 to the cavity of each cooling fin 66. The refrigerant passing through the cavity of each cooling fin 66 takes heat from the adjacent power card 14 to cool the power card 14. The refrigerant is discharged from the cavity of each cooling fin 66 to the outflow pipe 64. The outflow pipe 64 leads the refrigerant discharged from each cooling fin 66 to its outlet 70.

図8には、パワーカード14および送電基板20が示されている。ただし、パワーカード14については、モールド材料で覆われる前の状態が示されている。また、送電基板20は、説明の便宜上、送電側コアおよび誘電体板を透かして送電コイル18、送信線状導体26a、および送信線状導体26bが示されている。   The power card 14 and the power transmission board 20 are shown in FIG. However, the state before the power card 14 is covered with the mold material is shown. Further, for convenience of explanation, the power transmission substrate 20 has the power transmission coil 18, the transmission linear conductor 26a, and the transmission linear conductor 26b shown through the power transmission side core and the dielectric plate.

パワーカード14は、スイッチング素子38aの他、スイッチング素子38aを動作させる構成要素として、第1受電コイル24a、受信線状導体28a、および駆動回路モジュール74aを備える。さらに、パワーカード14は、スイッチング素子38bの他、スイッチング素子38bを動作させる構成要素として、第2受電コイル24b、受信線状導体28b、および駆動回路モジュール74bを備える。また、パワーカード14は、第1受電コイル24a、受信線状導体28a、第2受電コイル24b、および受信線状導体28bが固定される受電基板32を備える。駆動回路モジュール74aは、図2に示された整流回路33a、受信回路34aおよび駆動回路36aを備え、駆動回路モジュール74bは、図2に示された整流回路33b、受信回路34bおよび駆動回路36bを備える。   The power card 14 includes a first power receiving coil 24a, a receiving linear conductor 28a, and a drive circuit module 74a as components for operating the switching element 38a, in addition to the switching element 38a. Furthermore, the power card 14 includes a second power receiving coil 24b, a receiving linear conductor 28b, and a drive circuit module 74b as components for operating the switching element 38b, in addition to the switching element 38b. Further, the power card 14 includes the power receiving substrate 32 to which the first power receiving coil 24 a, the receiving linear conductor 28 a, the second power receiving coil 24 b, and the receiving linear conductor 28 b are fixed. Drive circuit module 74a includes rectifier circuit 33a, receiver circuit 34a and drive circuit 36a shown in FIG. 2, and drive circuit module 74b includes rectifier circuit 33b, receiver circuit 34b and drive circuit 36b shown in FIG. Prepare.

受信線状導体28aおよび受信線状導体28bは、受電コイル24aおよび受電コイル24bの間に配置されている。すなわち、受信線状導体28aは受電コイル24aに並設され、受信線状導体28bは受電コイル24bに並設されている。   The receiving linear conductor 28a and the receiving linear conductor 28b are disposed between the receiving coil 24a and the receiving coil 24b. That is, the receiving linear conductor 28a is juxtaposed to the receiving coil 24a, and the receiving linear conductor 28b is juxtaposed to the receiving coil 24b.

送電基板20には、送電コイル18、送信線状導体26a、および送信線状導体26bが固定されている。送信線状導体26aおよび26bは、第1ループ区間18aおよび第2ループ区間18bの間に配置されている。すなわち、送信線状導体26aは第1ループ区間18aに並設され、送信線状導体26bは第2ループ区間18bに並設されている。送電基板20は、第1ループ区間18aが第1受電コイル24aに対向し、送信線状導体26aが受信線状導体28aに対向し、第2ループ区間18bが第2受電コイル24bに対向し、さらに、送信線状導体26bが受信線状導体28bに対向するように受電基板32に重ねられる。送電基板20が受電基板32に重ねられることで、送信線状導体26aおよび受信線状導体28aが対向して電磁気結合器が形成され、送信線状導体26bおよび受信線状導体28bが対向して電磁気結合器が形成される。   The power transmission coil 18, the transmission linear conductor 26a, and the transmission linear conductor 26b are fixed to the power transmission substrate 20. The transmission linear conductors 26a and 26b are disposed between the first loop section 18a and the second loop section 18b. That is, the transmission linear conductor 26a is juxtaposed in the first loop section 18a, and the transmission linear conductor 26b is juxtaposed in the second loop section 18b. In the power transmission board 20, the first loop section 18a faces the first power receiving coil 24a, the transmission linear conductor 26a faces the receiving linear conductor 28a, and the second loop section 18b faces the second power receiving coil 24b, Furthermore, the transmission linear conductor 26 b is superimposed on the power receiving substrate 32 so as to face the reception linear conductor 28 b. When the power transmission substrate 20 is superimposed on the power reception substrate 32, the transmission linear conductor 26a and the reception linear conductor 28a are opposed to form an electromagnetic coupler, and the transmission linear conductor 26b and the reception linear conductor 28b are opposed. An electromagnetic coupler is formed.

図8に示されているスイッチング素子38aおよびスイッチング素子38bは、スイッチングアームを構成し、スイッチングアームから3つの電極76が引き出されている。また、パワーカード14は絶縁体材料によってモールドされ、冷却フィンの間に挟まれるような板形状に形成される。   The switching element 38a and the switching element 38b shown in FIG. 8 constitute a switching arm, and three electrodes 76 are drawn from the switching arm. Also, the power card 14 is molded with an insulator material and formed into a plate shape that is sandwiched between cooling fins.

図9には、図8のAA線断面が追記されている。ただし、図9では、送電側コア40および受電側コア78が描かれている。図10(a)には、図9のBB線断面が示されている。図10(b)には、図9のCC線断面が示されている。図9に示されているように、送電基板20は送電側コア40によって上方が覆われている。送電側コア40は、長方形の板状部80と、板状部80の奥行き方向の幅と同一の幅を有し、板状部80の左右の両辺から下方に伸びる外壁部84aおよび84bを有している。送電側コア40の板状部80の下面からは、第1ループ区間18aの内側の領域に向けて送電突出部82aが突出している。さらに、第2ループ区間18bの内側の領域に向けて送電突出部82bが突出している。   In FIG. 9, the AA line cross section of FIG. 8 is additionally written. However, in FIG. 9, the power transmission side core 40 and the power reception side core 78 are drawn. FIG. 10A shows a cross section taken along the line BB in FIG. FIG. 10 (b) shows a cross section taken along line CC of FIG. As shown in FIG. 9, the power transmission board 20 is covered by the power transmission core 40 at the top. Power transmission side core 40 has rectangular plate-like portion 80 and the same width as the width of plate-like portion 80 in the depth direction, and has outer wall portions 84 a and 84 b extending downward from both left and right sides of plate-like portion 80. doing. From the lower surface of the plate-like portion 80 of the power transmission core 40, the power transmission protrusion 82a protrudes toward the region inside the first loop section 18a. Furthermore, the power transmission protrusion 82b protrudes toward the region inside the second loop section 18b.

送電コイル18は送電基板20の下面に設けられてもよいし、送電基板20において多層に亘って設けられてもよい。   The power transmission coil 18 may be provided on the lower surface of the power transmission board 20, or may be provided on multiple layers in the power transmission board 20.

また、受電基板32は受電側コア78によって下方が覆われている。受電側コア78は、長方形の板状部86と、板状部86の奥行き方向の幅と同一の幅を有し、板状部86の左右の両辺から上方に伸びる外壁部90aおよび90bを有している。受電側コア78の板状部86の上面からは、受電コイル24aの内側の領域に向けて受電突出部88aが突出している。さらに、受電コイル24bの内側の領域に向けて受電突出部88bが突出している。送電側コア40の両端の各外壁部の先端は、受電側コア78の両端の各外壁部の先端に接触している。   Further, the power receiving substrate 32 is covered by the power receiving core 78 at the lower side. Power receiving core 78 has rectangular plate-like portion 86, and the same width as the width of plate-like portion 86 in the depth direction, and has outer wall portions 90a and 90b extending upward from both left and right sides of plate-like portion 86. doing. From the upper surface of the plate-like portion 86 of the power receiving core 78, the power receiving protrusion 88a protrudes toward the region inside the power receiving coil 24a. Furthermore, the power reception protrusion 88b protrudes toward the region inside the power reception coil 24b. The tips of the outer walls at both ends of the power transmission core 40 are in contact with the tips of the outer walls at both ends of the power receiving core 78.

受電コイル24aおよび24bは受電基板32の上面に設けられてもよいし、受電基板32において多層に亘って設けられてもよい。   The power receiving coils 24 a and 24 b may be provided on the upper surface of the power receiving substrate 32 or may be provided on multiple layers in the power receiving substrate 32.

このような構成によれば、第1ループ区間18aから発生し、送電側コア40を通って第2ループ区間18bに鎖交する磁束の向きと、第2ループ区間18bから発生する磁束の向きとが同一となる。同様に、第2ループ区間18bから発生し、送電側コア40を通って第1ループ区間18aに鎖交する磁束の向きと、第1ループ区間18aから発生する磁束の向きとが同一となる。   According to such a configuration, the direction of the magnetic flux generated from the first loop section 18 a and linked to the second loop section 18 b through the power transmission core 40 and the direction of the magnetic flux generated from the second loop section 18 b Become the same. Similarly, the direction of the magnetic flux generated from the second loop section 18b and linked to the first loop section 18a through the power transmission core 40 is the same as the direction of the magnetic flux generated from the first loop section 18a.

そして、送電側コア40および受電側コア78によって、第1ループ区間18aの内側、第1受電コイル24aの内側、第2受電コイル24bの内側、第2ループ区間18bを通る磁路F1が形成される。また、第1ループ区間18aの内側、送電側コア40の外壁部84a、受電側コア78の外壁部90a、および第1受電コイル24aの内側を通る磁路F2が形成される。さらに、第2ループ区間18bの内側、送電側コア40の外壁部84b、受電側コア78の外壁部90b、および第2受電コイル24bの内側を通る磁路F3が形成される。   Then, the magnetic path F1 is formed by the power transmission side core 40 and the power reception side core 78, inside the first loop section 18a, inside the first power receiving coil 24a, inside the second power receiving coil 24b, and through the second loop section 18b. Ru. Also, a magnetic path F2 is formed which passes inside the first loop section 18a, the outer wall 84a of the power transmission core 40, the outer wall 90a of the power reception core 78, and the inside of the first power receiving coil 24a. Furthermore, a magnetic path F3 passing through the inside of the second loop section 18b, the outer wall 84b of the power transmission core 40, the outer wall 90b of the power receiving core 78, and the inside of the second power receiving coil 24b is formed.

第1ループ区間18aおよび第2ループ区間18bから発生した磁束は、これらの磁路に集中する。したがって、送電側コア40および受電側コア78を用いない場合に比べて、送電コイルと各受電コイルとの間の相互インダクタンスが増加する。   The magnetic flux generated from the first loop section 18a and the second loop section 18b concentrates on these magnetic paths. Therefore, as compared with the case where the power transmission side core 40 and the power reception side core 78 are not used, the mutual inductance between the power transmission coil and each power reception coil is increased.

図11には、送電コイルおよび受電コイルの結合構造の変形例が示されている。この変形例では、送電基板20における第1ループ区間18aの内側および第2ループ区間18bの内側に、それぞれ、突出部受容穴92aおよび92bが設けられている。送電側コア40の送電突出部82aは、突出部受容穴92aに挿入され、送電突出部82bは突出部受容穴92bに挿入されている。また、送電基板20には、送電側コア40の左側の外壁部84aを受け入れる外壁部受容穴94a、および、送電側コア40の右側の外壁部84bを受け入れる外壁部受容穴94bが設けられている。送電側コア40の外壁部84aは、外壁部受容穴94aに挿入され、外壁部84bは外壁部受容穴94bに挿入されている。送電側コア40の送電突出部82a、82b、外壁部84aおよび84bの上下方向の長さは、これらの先端が送電基板20の下面で終端する長さである。   FIG. 11 shows a modified example of the coupling structure of the power transmission coil and the power reception coil. In this modification, protrusion receiving holes 92a and 92b are provided inside the first loop section 18a and the second loop section 18b of the power transmission substrate 20, respectively. The power transmission protrusion 82a of the power transmission core 40 is inserted into the protrusion receiving hole 92a, and the power transmission protrusion 82b is inserted into the protrusion receiving hole 92b. Also, the power transmission board 20 is provided with an outer wall receiving hole 94a for receiving the left outer wall 84a of the power transmission core 40, and an outer wall receiving hole 94b for receiving the right outer wall 84b of the power transmission core 40. . The outer wall 84a of the power transmission core 40 is inserted into the outer wall receiving hole 94a, and the outer wall 84b is inserted into the outer wall receiving hole 94b. The lengths in the vertical direction of the power transmission protruding portions 82 a and 82 b and the outer wall portions 84 a and 84 b of the power transmission side core 40 are lengths such that the tips thereof terminate at the lower surface of the power transmission substrate 20.

同様に、この変形例では、受電基板32における第1受電コイル24aの内側および第2受電コイル24bの内側に、受電突出部88aおよび受電突出部88bを受け入れる突出部受容穴96aおよび96bが設けられている。さらに、受電基板32には、受電側コア78の左側の外壁部90aを受け入れる外壁部受容穴98a、および、受電側コア78の右側の外壁部90bを受け入れる外壁部受容穴98bが設けられている。各受容穴には、各突出部が挿入されている。受電突出部88a、88b、外壁部90aおよび90bの上下方向の長さは、これらの先端が受電基板32の上面で終端する長さである。このような構成によれば、図9および図10に示されるような送電コイルおよび受電コイルの結合構造と同様の原理によって、送電コイルと各受電コイルとの間の相互インダクタンスが増加する。   Similarly, in this modification, the protrusion receiving holes 96a and 96b for receiving the power receiving protrusion 88a and the power receiving protrusion 88b are provided inside the first power receiving coil 24a and the second power receiving coil 24b in the power receiving substrate 32. ing. Furthermore, the power receiving substrate 32 is provided with an outer wall receiving hole 98a for receiving the left outer wall 90a of the power receiving core 78, and an outer wall receiving hole 98b for receiving the right outer wall 90b of the power receiving core 78. . Each protrusion is inserted in each receiving hole. The lengths of the power receiving protrusions 88 a and 88 b and the outer walls 90 a and 90 b in the vertical direction are lengths such that their tips end on the top surface of the power receiving substrate 32. According to such a configuration, the mutual inductance between the power transmission coil and each power reception coil is increased by the same principle as the coupling structure of the power transmission coil and the power reception coil as shown in FIGS. 9 and 10.

なお、図9および図11に示されている送電側コア40に代えて送電基板20の上面に磁性体で形成された磁性体層が設けられてもよい。磁性体層は、送電基板20の周囲の縁にまで及んでもよい。同様に、図9および図11に示されている受電側コア78に代えて受電基板32の下面に磁性体で形成された磁性体層が設けられてもよい。磁性体層は、受電基板32の周囲の縁にまで及んでもよい。   In addition, it replaces with the power transmission side core 40 shown by FIG. 9 and FIG. 11, and the magnetic body layer formed with the magnetic body on the upper surface of the power transmission board 20 may be provided. The magnetic layer may extend to the peripheral edge of the power transmission substrate 20. Similarly, instead of the power receiving side core 78 shown in FIG. 9 and FIG. 11, a magnetic material layer formed of a magnetic material may be provided on the lower surface of the power receiving substrate 32. The magnetic layer may extend to the peripheral edge of the power receiving substrate 32.

図12には、パワーカード14および送電基板20の断面が模式的に示されている。送電基板20および受電基板32には、図11の構成を有するものが用いられている。図12(a)には、送信線状導体26aおよび受信線状導体28aを通る断面が示されている。送信線状導体26aおよび受信線状導体28aが対向することで電磁気結合器が形成され、上述の制御ユニットから電力制御回路に制御信号が伝送される。   The cross section of the power card 14 and the power transmission board 20 is schematically shown in FIG. As the power transmission board 20 and the power reception board 32, those having the configuration of FIG. 11 are used. FIG. 12 (a) shows a cross section passing through the transmission linear conductor 26a and the reception linear conductor 28a. An electromagnetic coupler is formed by the transmission linear conductor 26 a and the reception linear conductor 28 a facing each other, and a control signal is transmitted from the control unit described above to the power control circuit.

図12(b)には、送電コイル18の第1ループ区間18aおよび受電コイル24aを通る断面が示されている。第1ループ区間18aと受電コイル24aとが対向し、上述の電力供給回路から電力制御回路に非接触給電が行われる。送電コイル18からは配線基板72に導線が引き出されている。   FIG. 12 (b) shows a cross section passing through the first loop section 18 a of the power transmission coil 18 and the power receiving coil 24 a. The first loop section 18a and the power receiving coil 24a face each other, and non-contact power feeding is performed from the above-described power supply circuit to the power control circuit. A conducting wire is drawn from the power transmission coil 18 to the wiring board 72.

図13には、U相パワーカード14u、V相パワーカード14vおよびW相パワーカード14wが連ねられた場合の構成が示されている。図13(a)には、送信線状導体26aU〜26aWおよび受信線状導体28aU〜28aWを通る断面が示されており、図13(b)には、送電コイル18U〜18Wの第1ループ区間18aU〜18aWおよび受電コイル24aU〜14aWを通る断面が示されている。各送電基板および各受電基板には、図11の構成を有するものが用いられている。送電基板およびパワーカードは、各相について同様の構成を有するが、符号の末尾に「U」、「V」および「W」を付して、その構成要素が属する相を区別する。   FIG. 13 shows a configuration in which U-phase power card 14 u, V-phase power card 14 v and W-phase power card 14 w are connected. 13 (a) shows a cross section passing through the transmission linear conductors 26aU to 26aW and the reception linear conductors 28aU to 28aW, and FIG. 13 (b) shows a first loop section of the transmission coils 18U to 18W. Cross sections through 18aU-18aW and receiving coils 24aU-14aW are shown. As each power transmission board and each power reception board, one having the configuration of FIG. 11 is used. The power transmission board and the power card have the same configuration for each phase, but add “U”, “V” and “W” to the end of the code to distinguish the phase to which the component belongs.

送電基板20Uの送電コイル18U、送電基板20Vの送電コイル18V、および送電基板20Wの送電コイル18Wのそれぞれからは、配線基板72に導線が引き出され、これらの送電コイルが直列接続されている。   A conducting wire is drawn out to the wiring board 72 from each of the power transmission coil 18U of the power transmission substrate 20U, the power transmission coil 18V of the power transmission substrate 20V, and the power transmission coil 18W of the power transmission substrate 20W, and these power transmission coils are connected in series.

図14には等価回路が示されている。送電コイル18U、送電コイル18Vおよび送電コイル18Wが直列接続されることにより、1つの一次巻線Pが構成されている。U相パワーカード14uの2つの受電コイルは、二次巻線UaおよびUbを構成する。V相パワーカード14vの2つの受電コイルは、二次巻線VaおよびVbを構成する。W相パワーカード14wの2つの受電コイルは、二次巻線WaおよびWbを構成する。   An equivalent circuit is shown in FIG. One primary winding P is configured by connecting in series the power transmission coil 18U, the power transmission coil 18V, and the power transmission coil 18W. The two receiving coils of U-phase power card 14u form secondary windings Ua and Ub. The two receiving coils of V-phase power card 14v form secondary windings Va and Vb. The two receiving coils of W-phase power card 14 w constitute secondary windings Wa and Wb.

このような構成によれば、送電コイルが1つでよいため構造が単純化される。また、送電側コアおよび受電側コアによって、送電側コアおよび受電側コアを用いない場合に比べて、一次巻線と各二次巻線との間の相互インダクタンスが大きくなり、一次巻線と二次巻線との間の結合係数が大きくなる。これによって、電流供給回路から電力制御回路に十分な電力が供給される。   According to such a configuration, the structure is simplified since only one power transmission coil is required. In addition, the mutual inductance between the primary winding and each secondary winding is increased due to the power transmission side core and the power reception side core, as compared with the case where the power transmission side core and the power reception side core are not used. The coupling coefficient with the winding increases. As a result, sufficient power is supplied from the current supply circuit to the power control circuit.

上記では、送電コイルが第1ループ区間および第2ループ区間から構成され、第1ループ区間および第2ループ区間が八の字状に周回する実施形態について説明した。図15には、1つのループ区間を有する送電コイル18と2つの受電コイル24aおよび24bを磁気的に結合させた構成が示されている。   In the above, the embodiment has been described in which the power transmission coil is composed of the first loop section and the second loop section, and the first loop section and the second loop section circulate in a figure of eight. FIG. 15 shows a configuration in which a transmitting coil 18 having one loop section and two receiving coils 24 a and 24 b are magnetically coupled.

図15(a)には、送電コイル18、受電コイル24aおよび24bの結合構造の断面図が示されている。図15(b)には、送電基板20を下側から見た図が示されている。図15(c)には、受電基板32を上側から見た図が示されている。   FIG. 15A shows a cross-sectional view of the combined structure of the power transmission coil 18 and the power receiving coils 24a and 24b. The figure which looked at the power transmission board 20 from lower side is shown by FIG.15 (b). The figure which looked at the call | power receiving board 32 from the upper side is shown by FIG.15 (c).

図15(a)に示されているように、送電基板20には、1つのループ区間を有する送電コイル18が配置されている。送電基板20は送電側コア40によって上方が覆われている。   As shown in FIG. 15A, on the power transmission board 20, a power transmission coil 18 having one loop section is disposed. The power transmission board 20 is covered at the upper side by the power transmission side core 40.

送電側コア40は、長方形の板状部80と、板状部80の奥行き方向の幅と同一の幅を有し、板状部80の左右の両辺から下方に伸びる外壁部84aおよび84bを有している。送電側コア40の板状部80の下面からは、送電コイル18の内側の領域に向けて送電突出部82が突出している。   Power transmission side core 40 has rectangular plate-like portion 80 and the same width as the width of plate-like portion 80 in the depth direction, and has outer wall portions 84 a and 84 b extending downward from both left and right sides of plate-like portion 80. doing. A power transmission protrusion 82 projects from the lower surface of the plate-like portion 80 of the power transmission core 40 toward the region inside the power transmission coil 18.

送電突出部82、外壁部84aおよび84bのそれぞれの先端は、送電基板20の上面に接触している。送電突出部82、外壁部84aおよび84bのそれぞれの先端は、送電基板20の上面から離れていてもよい。   The tip of each of the power transmission protrusion 82 and the outer walls 84 a and 84 b is in contact with the top surface of the power transmission board 20. The tip of each of the power transmission protrusion 82 and the outer wall portions 84 a and 84 b may be separated from the top surface of the power transmission substrate 20.

また、受電基板32は受電側コア78によってが下方が覆われている。受電側コア78は、長方形の板状部86と、板状部86の図の奥行き方向の幅と同一の幅を有し、板状部86の左右の両辺から上方に伸びる外壁部90aおよび90bを有している。外壁部90aは、受電コイル24aの内側の領域に向けられ、外壁部90bは、受電コイル24bの内側の領域に向けられている。さらに、受電側コア78の板状部86の上面からは、送電コイル18の内側の領域に向けて受電突出部88が突出している。   In addition, the power receiving substrate 32 is covered by the power receiving side core 78 at the lower side. The power receiving core 78 has the same width as the rectangular plate-like portion 86 and the width of the plate-like portion 86 in the depth direction, and the outer wall portions 90a and 90b extend upward from both left and right sides of the plate-like portion 86. have. The outer wall 90a is directed to the inner area of the power receiving coil 24a, and the outer wall 90b is directed to the inner area of the power receiving coil 24b. Furthermore, from the upper surface of the plate-like portion 86 of the power receiving core 78, the power receiving protrusion 88 protrudes toward the region inside the power transmission coil 18.

受電突出部88、外壁部90aおよび90bのそれぞれの先端は、受電基板32の下面に接触している。受電突出部88、外壁部90aおよび90bのそれぞれの先端は、受電基板32の下面から離れていてもよい。   The tips of the power receiving protrusion 88 and the outer walls 90 a and 90 b are in contact with the lower surface of the power receiving substrate 32. The tip of each of the power receiving protrusion 88 and the outer wall portions 90 a and 90 b may be separated from the lower surface of the power receiving substrate 32.

このような構成によれば、送電側コア40および受電側コア78によって、送電コイル18の内側、受電突出部88、受電側コア78の左側の外壁部90a、送電側コア40の左側の外壁部84a、および送電突出部82を通る磁路が形成される。また、送電コイル18の内側、受電突出部88、受電側コア78の右側の外壁部90b、送電側コア40の右側の外壁部84b、および送電突出部82を通る磁路が形成される。   According to such a configuration, the power transmission side core 40 and the power reception side core 78 allow the inside of the power transmission coil 18, the power reception protrusion 88, the left outer wall 90a of the power reception core 78, and the left outer wall of the power transmission core 40 A magnetic path is formed through 84 a and the transmission projection 82. A magnetic path is formed through the inside of the power transmission coil 18, the power reception protrusion 88, the outer wall 90 b on the right of the power reception core 78, the outer wall 84 b on the right of the power transmission core 40, and the power transmission 82.

送電コイル18から発生した磁束は、これらの磁路に集中する。したがって、送電側コア40および受電側コア78を用いない場合に比べて、送電コイルと各受電コイルとの間の相互インダクタンスが増加する。   The magnetic flux generated from the power transmission coil 18 concentrates on these magnetic paths. Therefore, as compared with the case where the power transmission side core 40 and the power reception side core 78 are not used, the mutual inductance between the power transmission coil and each power reception coil is increased.

図16には、送電コイルおよび受電コイルの結合構造の変形例が示されている。この変形例では、送電突出部82、外壁部84aおよび84bを受容する穴が送電基板20に設けられており、各受容穴に送電突出部82、外壁部84aおよび84bが挿入されている。送電突出部82、外壁部84aおよび84bの長さは、これらの先端が送電基板20の下面で終端する長さである。   FIG. 16 shows a modification of the coupling structure of the power transmission coil and the power reception coil. In this modification, holes for receiving the power transmission protrusions 82 and the outer wall portions 84a and 84b are provided in the power transmission substrate 20, and the power transmission protrusions 82 and the outer wall portions 84a and 84b are inserted into the respective receiving holes. The length of the power transmission protrusion 82 and the outer wall portions 84 a and 84 b is such a length that their tip ends at the lower surface of the power transmission substrate 20.

また、受電基板32には、受電突出部88、外壁部90aおよび90bを受容する穴が設けられており、各受容穴に受電突出部88、外壁部90aおよび90bが挿入されている。受電突出部88、外壁部90aおよび90bの長さは、これらの先端が受電基板32の下面で終端する長さである。   Further, the power receiving substrate 32 is provided with holes for receiving the power receiving protrusion 88 and the outer walls 90a and 90b, and the power receiving protrusions 88 and the outer walls 90a and 90b are inserted into the respective receiving holes. The length of the power receiving protrusion 88 and the outer wall portions 90 a and 90 b is such a length that their tip ends at the lower surface of the power receiving substrate 32.

このような構成によれば、図15に示される送電コイルおよび受電コイルの結合構造と同様の原理によって、送電コイルと各受電コイルとの間の相互インダクタンスが増加する。   According to such a configuration, the mutual inductance between the transmitting coil and each receiving coil is increased by the same principle as the coupling structure of the transmitting coil and the receiving coil shown in FIG.

なお、図15および図16に示されている送電側コア40に代えて送電基板20の上面に磁性体で形成された磁性体層が設けられてもよい。磁性体層は、送電基板20の周囲の縁にまで及んでいてもよい。同様に、これらの図に示されている受電側コア78に代えて受電基板32の下面に磁性体で形成された磁性体層が設けられてもよい。磁性体層は受電基板32の周囲の縁にまで及んでいてもよい。   In addition, it replaces with the power transmission side core 40 shown by FIG. 15 and FIG. 16, and the magnetic body layer formed with the magnetic body may be provided in the upper surface of the power transmission board | substrate 20. FIG. The magnetic layer may extend to the peripheral edge of the power transmission substrate 20. Similarly, instead of the power receiving side core 78 shown in these figures, a magnetic material layer formed of a magnetic material may be provided on the lower surface of the power receiving substrate 32. The magnetic layer may extend to the peripheral edge of the power receiving substrate 32.

10 制御ユニット、12 電力供給回路、14u U相パワーカード、14v V相パワーカード、14w W相パワーカード、16 負荷回路、18,50 送電コイル、18a 第1ループ区間、18b 第2ループ区間、20 送電基板、24a 第1受電コイル、24b 第2受電コイル、26a,26b 送信線状導体、28a,28b 受信線状導体、30 電力制御回路、32 受電基板、33a,33b 整流回路、34a,34b 受信回路、36a,36b 駆動回路、38a,38b スイッチング素子、40,46,52 送電側コア、42a,42b 信号伝送路、44a,44b 電磁気結合器、48,78 受電側コア、54,56 ジャンパ区間、58 第2ループ区間の開始端、60 冷却器、62 流入管、64 流出管、66 冷却フィン、68 入口、70 出口、72 配線基板、74a,74b 駆動回路モジュール、76 電極、80,86 板状部、82,82a,82b 送電突出部、84a,84b,90a,90b 外壁部、88,88a,88b 受電突出部、92a,92b,96a,96b 突出部受容穴、94a,94b,98a,98b 外壁部受容穴。
10 control unit, 12 power supply circuit, 14u U-phase power card, 14v V-phase power card, 14w W-phase power card, 16 load circuit, 18, 50 power transmission coil, 18a first loop section, 18b second loop section, 20 Power transmission board, 24a first power receiving coil, 24b second power receiving coil, 26a, 26b transmission linear conductor, 28a, 28b reception linear conductor, 30 power control circuit, 32 power reception board, 33a, 33b rectifier circuit, 34a, 34b reception Circuit, 36a, 36b drive circuit, 38a, 38b switching element, 40, 46, 52 Power transmission side core, 42a, 42b signal transmission path, 44a, 44b electromagnetic coupler, 48, 78 Power reception side core, 54, 56 Jumper section, 58 Start of second loop section, 60 cooler, 62 inlet pipe, 64 outlet pipe, 66 cooling fins, 8 entrance, 70 exit, 72 wiring board, 74a, 74b drive circuit module, 76 electrode, 80, 86 plate, 82, 82a, 82b power transmission protrusion, 84a, 84b, 90a, 90b outer wall, 88, 88a, 88b power receiving projection, 92a, 92b, 96a, 96b projection receiving hole, 94a, 94b, 98a, 98b outer wall receiving hole.

Claims (10)

ループ形状を描く区間を有する送電コイルと、
前記送電コイルが設けられた送電基板と、
前記送電基板に設けられた磁性体部材と、
前記送電コイルに電力を供給する電力供給回路と、を備え、
前記電力供給回路から供給された電力によって、受電コイルに鎖交する磁束が前記送電コイルから発生し、
前記磁性体部材は、前記送電コイルから発生した磁束を前記受電コイルに導く、ことを特徴とする非接触給電装置。
A power transmission coil having a section that describes a loop shape;
A power transmission board provided with the power transmission coil;
A magnetic member provided on the power transmission board;
A power supply circuit for supplying power to the power transmission coil;
The power supplied from the power supply circuit generates a magnetic flux linked to the power receiving coil from the power transmitting coil,
The non-contact power feeding device, wherein the magnetic member guides the magnetic flux generated from the power transmission coil to the power reception coil.
請求項1に記載の非接触給電装置において、
前記送電基板に設けられ、前記送電コイルに並設された結合導体と、
前記受電コイルに接続された受電回路との間で前記結合導体を介して非接触通信をする制御ユニットと、を備えることを特徴とする非接触給電装置。
In the non-contact power feeding device according to claim 1,
A coupled conductor provided on the power transmission board and juxtaposed to the power transmission coil;
The control unit which performs non-contact communication with the receiving circuit connected to the said receiving coil via the said coupling conductor, The non-contact electric power supply characterized by the above-mentioned.
請求項1または請求項2に記載の非接触給電装置において、
前記送電コイルは、それぞれがループ形状を描く複数のループ区間を有し、複数の前記ループ区間が連なって配置されており、
隣接する2つの前記ループ区間を形成する導線が周回する方向は逆方向であり、
複数の前記ループ区間に対応する複数の前記受電コイルに鎖交する磁束が、各前記ループ区間から発生し、
前記磁性体部材は、各前記ループ区間から発生した磁束を各前記受電コイルに導く、ことを特徴とする非接触給電装置。
In the non-contact power feeding device according to claim 1 or 2,
The power transmission coil has a plurality of loop sections each drawing a loop shape, and the plurality of loop sections are arranged in series.
The direction in which the conductors forming the two adjacent loop sections circulate is opposite,
Magnetic fluxes interlinking with the plurality of power receiving coils corresponding to the plurality of loop sections are generated from each of the loop sections,
The non-contact power feeding device, wherein the magnetic member guides the magnetic flux generated from each of the loop sections to each of the power receiving coils.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の非接触給電装置において、
前記磁性体部材は、前記送電基板に設けられた磁性体の層であることを特徴とする非接触給電装置。
The noncontact power feeding device according to any one of claims 1 to 3.
The non-contact power feeding device, wherein the magnetic material member is a layer of a magnetic material provided on the power transmission substrate.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の非接触給電装置において、
前記磁性体部材は、前記送電基板の板面であって、前記受電コイル側とは反対側の板面に設けられており、
前記送電コイルのループ形状の内側の領域に向けられた送電突出部を備えることを特徴とする非接触給電装置。
The noncontact power feeding device according to any one of claims 1 to 3.
The magnetic member is provided on a plate surface of the power transmission board, the plate surface being opposite to the power receiving coil side.
A non-contact power feeding device comprising: a power transmission protrusion directed to an area inside a loop shape of the power transmission coil.
ループ形状を描く複数の受電コイルと、
各前記受電コイルが設けられた受電基板と、
複数の前記受電コイルのそれぞれに対応して設けられ、複数の前記受電コイルのそれぞれに接続された受電回路と、
前記受電基板に設けられた磁性体部材と、を備え、
前記磁性体部材は、送電コイルから発生した磁束を各前記受電コイルに導く、ことを特徴とする電気回路モジュール。
A plurality of receiving coils that draw a loop shape,
A power receiving board provided with each of the power receiving coils;
A power receiving circuit provided corresponding to each of the plurality of power receiving coils and connected to each of the plurality of power receiving coils;
And a magnetic member provided on the power receiving substrate,
The electric circuit module, wherein the magnetic member guides the magnetic flux generated from the power transmission coil to each of the power reception coils.
請求項6に記載の電気回路モジュールにおいて、
前記受電基板に設けられ、各前記受電コイルに並設され、各前記受電回路に接続された結合導体であって、各前記受電回路を制御する制御ユニットとの間で非接触通信をするための結合導体、を備えることを特徴とする電気回路モジュール。
In the electric circuit module according to claim 6,
A combined conductor provided on the power receiving substrate, juxtaposed to each of the power receiving coils, and connected to each of the power receiving circuits, for performing non-contact communication with a control unit that controls each of the power receiving circuits. An electrical circuit module comprising: a coupled conductor.
それぞれがループ形状を描く複数のループ区間を前記送電コイルが有し、複数の前記ループ区間が連なって配置されている、請求項6または請求項7に記載の電気回路モジュールにおいて、
複数の前記受電コイルは前記受電基板に連なって配置されており、各前記ループ区間が、各前記ループ区間に対応する前記受電コイルに対向していることを特徴とする電気回路モジュール。
The electric circuit module according to claim 6 or 7, wherein the power transmission coil has a plurality of loop sections each drawing a loop shape, and the plurality of loop sections are arranged in series.
The electric circuit module according to claim 1, wherein the plurality of power receiving coils are arranged in series with the power receiving substrate, and the loop sections face the power receiving coils corresponding to the loop sections.
請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の電気回路モジュールにおいて、
前記磁性体部材は、前記受電基板に設けられた磁性体の層であることを特徴とする電気回路モジュール。
The electric circuit module according to any one of claims 6 to 8.
The electric circuit module, wherein the magnetic material member is a layer of a magnetic material provided on the power receiving substrate.
請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の電気回路モジュールにおいて、
前記磁性体部材は、前記受電基板の板面であって、前記送電コイル側とは反対側の板面に設けられており、
前記受電コイルのループ形状の内側の領域に向けられた受電突出部を備えることを特徴とする電気回路モジュール。
The electric circuit module according to any one of claims 6 to 8.
The magnetic member is provided on a plate surface of the power receiving substrate, the plate surface opposite to the power transmission coil side,
An electric circuit module, comprising: a power receiving protrusion directed to an area inside a loop shape of the power receiving coil.
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