Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии

Авторы патента:


Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
Устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии
H02J50/12 - Схемы или системы питания электросетей и распределения электрической энергии; системы накопления электрической энергии (схемы источников питания для устройств для измерения рентгеновского излучения, гамма-излучения, корпускулярного или космического излучения G01T 1/175; схемы электропитания, специально предназначенные для использования в электронных часах без движущихся частей G04G 19/00; для цифровых вычислительных машин G06F 1/18; для разрядных приборов H01J 37/248; схемы или устройства для преобразования электрической энергии, устройства для управления или регулирования таких схем или устройств H02M; взаимосвязанное управление несколькими электродвигателями, управление первичными двигатель-генераторными агрегатами H02P; управление высокочастотной энергией H03L;

Владельцы патента RU 2650881:

ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение коэффициента связи беспроводной передачи мощности при снижении материалоемкости. Согласно изобретению устройство приемки электрической энергии включает в себя феррит, а также катушку приемки электрической энергии, в которой образован полый участок. Катушка приемки электрической энергии выполнена так, чтобы окружать ось намотки, которая пролегает в направлении толщины. Если смотреть на катушку приемки электрической энергии и феррит из положения наблюдения, пространственно отдаленного от катушки приемки электрической энергии в направлении, в котором пролегает ось намотки, то желобковые участки образованы на наружном периферийном участке феррита так, что желобковые участки перекрываются с боковыми участками катушки. Ширина каждого желобкового участка, если мерить в окружном направлении катушки приемки электрической энергии, увеличивается с удалением от полого участка катушки приемки электрической энергии. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 46 ил.

 

Предпосылки к созданию изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к устройству приемки электрической энергии и устройству передачи электрической энергии.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Известны бесконтактные системы передачи электрической энергии, которые бесконтактным или беспроводным способом передают электрическую энергию от устройства передачи электрической энергии на устройство приемки электрической энергии (см. публикации японских патентных заявок №2013-154815 (JP 2013-154815 A), № 2013-146154 (JP 2013-146154 A), №2013-146148 (JP 2013-146148 A), №2013-110822 (JP 2013-110822 A), №2013-126327 (JP 2013-126327 А) и №2013-51285 (JP 2013-51285 А)).

[0003] Например, устройство передачи электрической энергии, описанное в публикации японской патентной заявки No. 2008-120239 (JP 2008-120239 А) включает в себя феррит, имеющий прямоугольную форму, а также катушку передачи электрической энергии, имеющую овальную форму и расположенную на главной поверхности феррита.

[0004] Главная поверхность феррита включает в себя пару длинных сторон и пару коротких сторон. Боковые выступы, которые выступают вверх, образованы вдоль длинных сторон, а центральный выступ, который также выступает вверх, образован на центральном участке главной поверхности.

[0005] Полый участок образован в центральном участке катушки передачи электрической энергии, а контур катушки передачи электрической энергии имеет овальную форму в плане, если смотреть сверху. Более конкретно, наружный периферийный участок катушки передачи электрической энергии включает в себя пару боковых участков, и пару дугообразных участков, которые соединяют соответствующие концевые участки соответствующих боковых участков.

[0006] Центральный выступ феррита вставлен в полый участок катушки передачи электрической энергии, и катушка передачи электрической энергии расположена так, чтобы окружать выступ, образованный на центральном участке феррита. Катушка передачи электрической энергии окружает периферию центрального выступа, поскольку катушка навита от одного конца к другому концу таким образом, что расстояние от центрального выступа увеличивается, когда возрастает число витков. Устройство приемки электрической энергии образовано сходным образом с устройством передачи электрической энергии.

Сущность изобретения

[0007] Когда устройство передачи электрической энергии, описанное в JP 2008-120239 А, передает электрическую энергию на устройство приемки электрической энергии, электрическая энергия переменного тока поступает на катушку передачи электрической энергии. Когда переменный ток течет через катушку передачи электрической энергии, вокруг катушки передачи электрической энергии образуется магнитный поток. Магнитный поток испускается из катушки передачи электрической энергии радиально от центра катушки передачи электрической энергии и его прилегающих областей.

[0008] Поскольку катушка передачи электрической энергии имеет овальную форму, расстояние между центром катушки передачи электрической энергии и каждым продольным боковым участком короче, чем расстояние между центром катушки передачи электрической энергии и каждым дугообразным участком.

[0009] Поэтому большая часть магнитного потока, испускаемого из центра катушки передачи электрической энергии и его прилегающих областей, достигает продольных боковых участков катушки передачи электрической энергии, и затем попадает на длинные боковые участки феррита. Магнитный поток, попадающий на феррит, течет в феррите, и достигает полого участка катушки передачи электрической энергии. Таким образом, большая часть магнитного потока течет так, чтобы окружать продольные боковые участки катушки передачи электрической энергии. Часть магнитного потока, направленного к дугообразным участкам катушки передачи электрической энергии, попадает на феррит с наружной стороны дугообразных участков, проходит через феррит и снова возвращается к оси намотки и ее прилегающим областям.

[0010] Между тем, поскольку путь магнитного потока, направленного на каждый дугообразный участок, является длинным, то радиус магнитной цепи, через которую магнитный поток проходит в направлении на дугообразный участок (удаление от катушки передачи электрической энергии), скорее всего, будет большим. Поскольку радиус магнитной цепи увеличивается, то магнитный поток с большей вероятностью будет приближаться к катушке приемки электрической энергии, которая расположена напротив катушки передачи электрической энергии, и магнитный поток с большей вероятностью будет взаимосвязан с катушкой приемки электрической энергии. Посредством магнитного потока из катушки передачи электрической энергии, взаимосвязанного данным образом с катушкой приемки электрической энергии, катушка приемки электрической энергии принимает электрическую энергию.

[0011] Таким образом, в устройстве передачи электрической энергии, описанном в JP 2008-120239 А, относительно большая часть магнитного потока, текущего вокруг катушки передачи электрической энергии, создает самозамкнутую цепь, в то время как относительно небольшая часть магнитного потока оказывается взаимосвязанной с катушкой приемки электрической энергии, что создает проблему уменьшения коэффициента связи.

[0012] Устройство приемки электрической энергии выполнено аналогично устройству передачи электрической энергии. Поэтому, когда индукционный ток течет в катушке приемки электрической энергии, большая часть магнитного потока, созданного индукционным током, течет вокруг продольных боковых участков катушки приемки электрической энергии, создавая самозамкнутую цепь, что порождает проблему снижения коэффициента связи.

[0013] Наряду с соображением, что для увеличения коэффициента связи можно просто увеличить размер феррита, следует иметь в виду, что ферритовый материал стоит дорого, и количество используемого феррита необходимо уменьшить, с точки зрения стоимости изготовления. Однако простое сокращение количества феррита может привести к снижению коэффициента связи.

[0014] Данным изобретением предложены устройство приемки электрической энергии и устройство передачи электрической энергии, каждое из которых имеет катушку, включающую в себя дугообразные участки и боковые участки, и посредством которых (указанных устройств) можно обеспечить высокий коэффициент связи, снизив при этом количество необходимого феррита.

[0015] Устройство приемки электрической энергии согласно одному из объектов настоящего изобретения включает в себя феррит и катушку приемки электрической энергии. Феррит включает в себя первую главную поверхность и вторую главную поверхность, расположенные в направлении толщины, при этом феррит имеет форму пластины. Катушка приемки электрической энергии, расположена на первой главной поверхности. Катушка приемки электрической энергии окружает ось намотки, которая пролегает в направлении толщины. Катушка приемки электрической энергии имеет полый участок, если смотреть на катушку приемки электрической энергии из положения наблюдения, которое пространственно отдалено от катушки приемки электрической энергии в направлении, в котором пролегает ось намотки. Наружный периферийный участок катушки приемки электрической энергии включает в себя множество изогнутых участков и боковых участков, которые соединяют смежные изогнутые участки. Феррит включает в себя угловые участки, которые выступают наружу от изогнутых участков катушки приемки электрической энергии, если смотреть на феррит из положения наблюдения. Желобковые участки выполнены на наружном периферийном участке феррита так, что желобковые участки перекрываются с боковыми участками, соответственно, если смотреть на катушку приемки электрической энергии и феррит из положения наблюдения. Ширина каждого из желобковых участков, если мерить в окружном направлении катушки приемки электрической энергии, увеличивается с удалением от полого участка катушки приемки электрической энергии.

[0016] В устройстве приемки электрической энергии, как описано выше, в феррите выполнены желобковые участки, поэтому количество необходимого феррита может быть снижено в целях уменьшения стоимости изготовления. Последующее описание раскрывает обеспечение достаточного коэффициента связи при одновременном снижении стоимости изготовления, как описано выше.

[0017] В устройстве приемки электрической энергии, как описано выше, когда катушка приемки электрической энергии принимает электрическую энергию от катушки передачи электрической энергии, в катушке приемки электрической энергии течет ток, и этот ток образует магнитный поток вокруг катушки приемки электрической энергии. На наружном периферийном участке феррита, желобковые участки выполнены на участках, которые перекрывают боковые участки катушки приемки электрической энергии. Поэтому магнитный поток, направленный от оси намотки и ее прилегающих областей к каждому боковому участку катушки приемки электрической энергии, проходит через наружную сторону бокового участка, и достигает феррита после прохождения через желобковый участок. С другой стороны, магнитный поток, направленный от оси намотки и ее прилегающих областей к каждому изогнутому участку катушки приемки электрической энергии, достигает феррита, непосредственно после прохождения наружной стороны изогнутого участка катушки приемки электрической энергии, поскольку каждый угловой участок феррита пролегает наружу от катушки приемки электрической энергии.

[0018] Поэтому в магнитной цепи, направленной к боковому участку, длина участка, на котором магнитный поток проходит по воздуху, вероятно, будет больше, чем длина участка, на котором магнитный поток проходит по воздуху в магнитной цепи, направленной к изогнутому участку, и магнитное сопротивление, скорее всего, будет выше в магнитной цепи, направленной к боковому участку.

[0019] Поэтому магнитный поток, направленный к боковому участку, уменьшается, и в результате такого уменьшения часть магнитного потока начинает проходить через угловой участок катушки приемки электрической энергии. В результате магнитный поток, направленный от оси намотки и ее прилегающих областей к изогнутому участку катушки приемки электрической энергии, возрастает. Если величина магнитного потока, проходящего по магнитной цепи, увеличивается, то величина магнитного потока, который испускается от оси намотки и ее прилегающих областей, проходит через положения, удаленные от катушки приемки электрической энергии, и попадает на угловой участок, возрастает.

[0020] Поскольку расстояние между изогнутым участком катушки приемки электрической энергии и осью намотки большое, то радиус вышеуказанной магнитной цепи (расстояние от катушки приемки электрической энергии) будет, вероятно, большим. Поскольку магнитная цепь становится ближе к катушке передачи электрической энергии, когда ее удаление от катушки приемки электрической энергии увеличивается, то магнитный поток, взаимосвязанный с катушкой передачи электрической энергии, возрастает, и коэффициент связи увеличивается, когда величина магнитного потока, текущего к изогнутому участку катушки приемки электрической энергии, увеличивается.

[0021] Магнитный поток, взаимосвязанный с катушкой передачи электрической энергии, возвращается к угловому участку феррита устройства приемки электрической энергии, и магнитный поток, попадающий на угловой участок феррита, течет к полому участку катушки приемки электрической энергии. В это время магнитный поток проходит через участки, отличные от желобковых участков. Поскольку ширина желобкового участка уменьшается с приближением к полому участку, то ширина проточного канала, через который может протекать магнитный поток, практически не уменьшается или не уменьшается вообще. Таким образом, контур, через который течет магнитный поток, взаимосвязанный с катушкой передачи электрической энергии и катушкой приемки электрической энергии, имеет достаточно большую ширину, и высокий коэффициент связи может быть обеспечен.

[0022] В устройстве приемки электрической энергии, как описано выше, каждый из желобковых участков может перекрывать срединную часть соответствующего одного из боковых участков катушки приемки электрической энергии, если смотреть на феррит и катушку приемки электрической энергии из положения наблюдения.

[0023] В устройстве приемки электрической энергии, как описано выше, расстояние между серединой каждого бокового участка и оси намотки является кратчайшим среди расстояний между наружной периферией катушки приемки электрической энергии и осью намотки. Если желобковые участки не предусмотрены, то величина магнитного потока, направленная от стороны оси намотки к срединной части бокового участка, будет больше, и магнитный поток, взаимосвязанный с катушкой передачи электрической энергии, уменьшится. Поскольку в середине бокового участка образован желобковый участок, то величина магнитного потока, направленная на середину бокового участка, может быть уменьшена. В результате величина магнитного потока, направленного на угловые участки феррита, может увеличиться, и величина магнитного потока, взаимосвязанного с катушкой передачи электрической энергии, также может быть увеличена.

[0024] В устройстве приемки электрической энергии, как описано выше, феррит может иметь сквозной участок. Сквозной участок феррита может быть расположен в пределах полого участка катушки приемки электрической энергии, если смотреть на феррит и катушку приемки электрической энергии из положения наблюдения. Периферия сквозного участка может включать в себя первый участок, близкий к срединной части, а также второй участок, близкий к угловому участку. Расстояние между периферией полого участка и вторым участком может быть больше, чем расстояние между периферией полого участка и первым участком.

[0025] В устройстве приемки электрической энергии, как описано выше, второй участок периферии сквозного участка феррита расположен ближе к оси намотки, чем первый участок. Поэтому, площадь феррита, просматриваемая через полый участок катушки, больше со стороны второго участка, чем площадь, просматриваемая со стороны первого участка. Магнитный поток, направленный от оси намотки и ее прилегающих областей к каждому угловому участку феррита, проходит через второй участок, в котором просматривается большая область феррита. В результате, даже если магнитный поток, направленный от оси намотки и ее прилегающих областей к угловому участку, увеличивается, то магнитное насыщение возникнет с меньшей вероятностью или вообще не возникнет. Как следствие, величина магнитного потока, взаимосвязанного с катушкой передачи электрической энергии, может увеличиться.

[0026] В устройстве приемки электрической энергии, как описано выше, феррит может иметь первый щелевой участок, который пролегает от сквозного участка и достигает каждого из угловых участков, а также второй щелевой участок, который пролегает от сквозного участка и достигает каждого из желобковых участков. Феррит может включать в себя множество ферритовых деталей, которые расположены с интервалами в окружном направлении катушки приемки электрической энергии.

[0027] Каждая ферритовая деталь может включать в себя радиально-наружную сторону, которая расположена на наружном периферийном участке углового участка, радиально-внутреннюю сторону, которая образует часть периферии сквозного участка, наклонную сторону, которая соединяет радиально-наружную сторону и радиально-внутреннюю сторону, желобковую сторону, которая соединена с радиально-наружной стороной, и образует часть периферии желобкового участка, и короткую сторону, соединяющую радиально-внутреннюю сторону и желобковую сторону. Наружный периферийный участок каждого из угловых участков может быть образован радиально-наружными сторонами двух ферритовых деталей, которые расположены так, что наклонные стороны расположены напротив друг друга с первым щелевым участком, находящимся между ними. Периферия каждого из желобковых участков может быть образована желобковыми сторонами двух ферритовых деталей, которые расположены так, что короткие стороны расположены напротив друг друга через второй щелевой участок, находящийся между ними.

[0028] В устройстве приемки электрической энергии, как описано выше, смежные ферритовые детали имеют одинаковую форму, и поэтому соответствующие ферритовые детали могут быть выполнены с помощью одной формы. В результате стоимость изготовления может существенно снизиться.

[0029] Согласно данному изобретению, в устройстве приемки электрической энергии и устройстве передачи электрической энергии, каждое из которых имеет катушку, включающую в себя дугообразные участки и боковые участки, становится возможным обеспечить высокий коэффициент связи, и при этом уменьшить количество необходимого феррита.

Краткое описание чертежей

[0030] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения будет описана ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой схематический вид, показывающий бесконтактную зарядную систему 1;

Фиг. 2 представляет собой принципиальную электрическую схему, схематически показывающую бесконтактную зарядную систему 1;

Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе, показывающий устройство 3 передачи электрической энергии;

Фиг. 4 представляет собой покомпонентный вид в перспективе, показывающий устройство 3 передачи электрической энергии;

Фиг. 5 представляет собой вид в плане катушки 12 передачи электрической энергии и феррита 22, если смотреть из положения 29 наблюдения, показанного на фиг. 4;

Фиг. 6 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 12 передачи электрической энергии в упрощенной форме и феррит 22;

Фиг. 7 представляет собой вид в плане, показывающий ферритовые детали 45;

Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе устройства 3 передачи электрической энергии, если смотреть в разрезе, взятом по линии VIII-VIII, показанной на фиг. 6;

Фиг. 9 представляет собой вид в разрезе устройства 3 передачи электрической энергии, если смотреть в разрезе, который пролегает от оси O1 намотки, проходит через щелевой участок 44b и желобковый участок 42;

Фиг. 10 представляет собой вид в плане, показывающий нижнюю поверхность 39 бобины 23;

Фиг. 11 представляет собой вид в плане, показывающий верхнюю поверхность базовой пластины 25;

Фиг. 12 представляет собой вид в разрезе устройства 3 передачи электрической энергии, если смотреть в разрезе, взятом по линии ХII-ХII, показанной на фиг. 6;

Фиг. 13 представляет собой вид в перспективе, показывающий устройство 4 приемки электрической энергии;

Фиг. 14 представляет собой покомпонентный вид в перспективе, показывающий устройство 4 приемки электрической энергии;

Фиг. 15 представляет собой вид в плане катушки 8 приемки электрической энергии и феррит 72, если смотреть снизу на катушку 8 приемки электрической энергии и феррит 72;

Фиг. 16 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 8 приемки электрической энергии в упрощенной форме и феррит 72;

Фиг. 17 представляет собой вид в плане, показывающий ферритовые детали 95;

Фиг. 18 представляет собой вид в разрезе устройства 4 приемки электрической энергии, если смотреть в разрезе, взятом по линии XVIII-XVIII, показанной на фиг. 16;

Фиг. 19 представляет собой вид в разрезе устройства 4 приемки электрической энергии, если смотреть в разрезе, взятом по линии XIX-XIX, показанной на фиг. 16;

Фиг. 20 представляет собой вид в плане, показывающий верхнюю поверхность 78 бобины 73;

Фиг. 21 представляет собой вид в плане, показывающий нижнюю поверхность базовой пластины 74;

Фиг. 22 представляет собой вид в плане, показывающий состояние, когда катушка 8 приемки электрической энергии и катушка 12 передачи электрической энергии расположены относительно друг друга;

Фиг. 23 представляет собой вид в разрезе устройства 3 передачи электрической энергии и устройства 4 приемки электрической энергии, если смотреть в разрезе, взятом по линии ХХIII-ХХIII на фиг. 22;

Фиг. 24 представляет собой вид в разрезе, взятом по линии XXIV-XXIV на фиг. 22, показывающий разрез, который проходит через оси O1, O2 намотки и изогнутый участок 44;

Фиг. 25 представляет собой укрупненный вид в разрезе устройства 4 приемки электрической энергии, показанного на фиг. 23;

Фиг. 26 представляет собой укрупненный вид в разрезе устройства 4 приемки электрической энергии, показанного на фиг. 24;

Фиг. 27 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 22А и катушку 12А передачи электрической энергии устройства 3А передачи электрической энергии согласно второму варианту осуществления;

Фиг. 28 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 72А и катушку 8А приемки электрической энергии устройства 4А приемки электрической энергии согласно второму варианту осуществления;

Фиг. 29 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 12В передачи электрической энергии и феррит 22В устройства 3В передачи электрической энергии согласно третьему варианту осуществления;

Фиг. 30 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 8В приемки электрической энергии и феррит 72В устройства 4В приемки электрической энергии согласно третьему варианту осуществления;

Фиг. 31 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 12С передачи электрической энергии и феррит 22С устройства 3С передачи электрической энергии согласно четвертому варианту осуществления;

Фиг. 32 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 72С и катушку 8С приемки электрической энергии устройства 4С приемки электрической энергии согласно четвертому варианту осуществления;

Фиг. 33 представляет собой вид в плане, показывающий модифицированный пример устройства 3С передачи электрической энергии согласно четвертому варианту осуществления;

Фиг. 34 представляет собой увеличенный вид, показывающий конфигурацию радиально внутренней стороны 51С и ее прилегающих областей;

Фиг. 35 представляет собой вид в плане, показывающий модифицированный пример устройства 4С приемки электрической энергии, показанного на фиг. 32;

Фиг. 36 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 22Е и катушку 12Е передачи электрической энергии устройства 3Е передачи электрической энергии;

Фиг. 37 представляет собой вид в плане, показывающий устройство 3F передачи электрической энергии;

Фиг. 38 представляет собой вид в плане, показывающий модифицированный пример феррита;

Фиг. 39 представляет собой вид в плане, показывающий модифицированный пример феррита;

Фиг. 40 представляет собой вид в плане, показывающий модифицированный пример устройства передачи электрической энергии;

Фиг. 41 представляет собой вид в перспективе, схематически показывающий модифицированный пример бесконтактной зарядной системы 1;

Фиг. 42 представляет собой диаграмму, показывающую коэффициенты связи примеров 1-5 и сравнительных примеров 1-4;

Фиг. 43 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 22J и катушку 12J передачи электрической энергии устройства 3J передачи электрической энергии согласно сравнительному примеру 1;

Фиг. 44 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 22K и катушку 12K передачи электрической энергии устройства 3K передачи электрической энергии согласно сравнительному примеру 2;

Фиг. 45 представляет собой вид в плане, показывающий устройство 3L передачи электрической энергии согласно сравнительному примеру 3; и

Фиг. 46 представляет собой вид в плане, показывающий устройство 3М передачи электрической энергии согласно сравнительному примеру 4.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

[0031] Сначала будет описана бесконтактная зарядная система 1 согласно первому варианту осуществления. Фиг. 1 представляет собой схематический вид, показывающий бесконтактную зарядную систему 1. Фиг. 2 представляет собой принципиальную электрическую схему, схематически показывающую бесконтактную зарядную систему 1. Бесконтактная зарядная система 1 включает в себя транспортное средство 2, имеющее устройство 4 приемки электрической энергии и аккумулятор 7, а также устройство 3 передачи электрической энергии, соединенное с источником 10 питания.

[0032] Устройство 4 приемки электрической энергии включает в себя резонатор 5 и выпрямитель 6, который преобразует электрическую энергию переменного тока, принимаемую резонатором 5, в электрическую энергию постоянного тока, и подает электрическую энергию постоянного тока на аккумулятор 7.

[0033] Резонатор 5 представляет собой индуктивно-емкостной резонатор, и включает в себя катушку 8 приемки электрической энергии и конденсатор 9, которые соединены с выпрямителем 6. Величина Q резонатора 5 равна или больше 100.

[0034] Устройство 3 передачи электрической энергии включает в себя резонатор 14, а также преобразователь 11, соединенный с источником 10 питания. Преобразователь 11 корректирует частоту и напряжение переменного тока, поступающие из источника 10 питания, и подает получающуюся электрическую энергию переменного тока на резонатор 14. Резонатор 14 представляет собой индуктивно-емкостной резонатор, и включает в себя катушку 12 передачи электрической энергии и конденсатор 13, которые соединены с преобразователем 11. Величина Q резонатора 14 также равна или больше 100. Резонансная частота резонатора 14, по существу, равна резонансной частоте резонатора 5.

[0035] На фиг. 1, «U» обозначает направление вверх U, a «D» обозначает направление вниз D. «F» обозначает направление вперед F, а В обозначает направление назад В. «L» обозначает направление налево L. На фиг. 2 и последующих фигурах «R» обозначает направление вправо R.

[0036] Далее будет описана конфигурация устройства 3 передачи электрической энергии, со ссылкой на фиг. 3-12. Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе, показывающий устройство 3 передачи электрической энергии, а фиг. 4 представляет собой покомпонентный вид в перспективе, показывающий устройство 3 передачи электрической энергии. На фиг. 4 устройство 3 передачи электрической энергии включает в себя корпус 20, опорную пластину 21, помещенную в корпус 20, феррит 22, и бобину 23.

[0037] Корпус 20 включает в себя базовую пластину 25, выполненную из металла, и пластиковую крышку 24, расположенную так, чтобы покрывать верхнюю поверхность базовой пластины 25.

[0038] Множество опорных стенок 26 расположено на верхней поверхности базовой пластины 25, и опорная пластина 21, выполненная из металла, расположена на опорных стенках 26.

[0039] Опорные стенки 26 взаимодействуют с опорной пластиной 21 и базовой пластиной 25 и образуют пространство между опорной пластиной 21 и базовой пластиной 25, а преобразователь 11 и конденсатор 13 расположены между опорной пластиной 21 и базовой пластиной 25.

[0040] Опорная пластина 21 выполнена из металлического материала в виде плоской пластины. Центральный участок опорной пластины 21 включает в себя выступ 27, который выступает вверх.

[0041] Феррит 22 расположен на верхней поверхности опорной пластины 21 так, что он окружает выступ 27. Феррит 22 имеет вид пластины, и включает в себя верхнюю поверхность (первую главную поверхность) 35 и нижнюю поверхность (вторую главную поверхность) 36, расположенную в направлении толщины феррита 22. Бобина 23 расположена на верхней поверхности 35.

[0042] Бобина 23 выполнена из изолирующего материала, например, пластика, и имеет вид пластины. Верхняя поверхность 38 бобины 23 имеет паз 28 катушки, который пролегает по спирали, и катушка 12 передачи электрической энергии вставлена в паз 28 катушки.

[0043] Пластиковая крышка 24 изготовлена из пластикового материала, через который может проходить магнитный поток, образующийся вокруг катушки 12 передачи электрической энергии.

[0044] Фиг. 5 представляет собой вид в плане катушки 12 передачи электрической энергии и феррита 22, если смотреть из положения 29 наблюдения, показанного на фиг. 4. Как показано на фиг. 5, катушка 12 передачи электрической энергии образована так, чтобы окружать ось O1 намотки. Ось O1 намотки пролегает в направлении толщины феррита 22, имеющего форму пластины, и ось O1 намотки пролегает в вертикальном направлении в примере, показанном на фиг. 5. Положение 29 наблюдения, показанное на фиг. 4, расположено в отдалении от катушки 12 передачи электрической энергии в направлении, в котором пролегает ось O1 намотки. В первом варианте осуществления ось O1 намотки расположена в центре наружной периферии катушки 12 передачи электрической энергии. При этом достаточно, чтобы катушка 12 передачи электрической энергии была выполнена так, чтобы окружать ось, которая проходит через полый участок 37, и ось O1 намотки не обязательно должна совпадать с центром наружной периферии катушки 12 передачи электрической энергии.

[0045] Катушка 12 передачи электрической энергии включает в себя радиально-внутренний конец 30 и радиально-наружный конец 31. Проволочный вывод 32, соединенный с конденсатором 13, соединен с радиально-внутренним концом 30, а проволочный вывод 33, соединенный с преобразователем 11, соединен с радиально-наружным концом 31.

[0046] Катушка 12 передачи электрической энергии выполнена так, что расстояние от оси O1 намотки увеличивается с увеличением числа витков катушки от радиально-внутреннего конца 30 к радиально-наружному концу 31.

[0047] Наружная периферия катушки 12 передачи электрической энергии включает в себя множество изогнутых участков 40 и боковых участков 41, которые соединяют смежные изогнутые участки 40.

[0048] Таким образом, катушка 12 передачи электрической энергии представляет собой многоугольную катушку намоточного типа с угловыми участками, выполненными в изогнутой форме, при этом полый участок 37 образован на центральном участке катушки 12 передачи электрической энергии.

[0049] Фиг. 6 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 12 передачи электрической энергии и феррит 22 в упрощенных формах. Как показано на фиг. 6, наружная периферия феррита 22 имеет по существу многоугольную форму, и феррит 22 включает в себя множество угловых участков 46. Угловые участки 46 пролегают наружу от изогнутых участков 40 катушки 12 передачи электрической энергии.

[0050] Множество желобковых участков 42 образовано на наружном периферийном участке феррита 22. Желобковые участки 42 расположены между угловыми участками 46 феррита 22. Желобковые участки 42 выполнены так, что желобковые участки 42 и катушка 12 передачи электрической энергии перекрываются друг с другом, если смотреть на катушку 12 передачи электрической энергии и феррит 22 из положения 29 наблюдения. Желобковые участки 42 расположены так, чтобы перекрываться со срединными участками между смежными изогнутыми участками 40. В примере, показанном на фиг. 6, желобковые участки 42 расположены так, чтобы перекрываться со срединными участками 48 боковых участков 41. Таким образом, поскольку феррит 22 оснащен множеством желобковых участков 42, требуемая величина ферритового материала небольшая, по сравнению с ферритом, который не снабжен желобковыми участками 42. Как следствие, стоимость изготовления феррита 22 снижается.

[0051] Ширина W1 каждого желобкового участка 42, если мерить в окружном направлении катушки 12 передачи электрической энергии, увеличивается, когда возрастает расстояние от полого участка 37 катушки 12 передачи электрической энергии.

[0052] Сквозной участок 43 образован на центральном участке феррита 22, и первые щелевые участки 44а и вторые щелевые участки 44b пролегают радиально от сквозного участка 43. Сквозной участок 43 расположен в пределах полого участка 37.

[0053] Первые щелевые участки 44а и вторые щелевые участки 44b пролегают радиально от оси O1 намотки в качестве центра. Первые щелевые участки 44а достигают соответствующих угловых участков 46, и вторые щелевые участки 44b соединены с соответствующими желобковыми участками 42.

[0054] Феррит 22 включает в себя множество ферритовых деталей 45, расположенных с интервалами в окружном направлении катушки 12 передачи электрической энергии. Каждая ферритовая деталь 45 имеет удлиненную форму, такую, что она пролегает к внутренней части полого участка 37 катушки 12 передачи электрической энергии от наружной периферии катушки 12 передачи электрической энергии.

[0055] Таким образом, с помощью смежных ферритовых деталей 45, расположенных с интервалами в окружном направлении катушки 12 передачи электрической энергии, образуются первые щелевые участки 44а и вторые щелевые участки 44b.

[0056] Фиг. 7 представляет собой вид в плане, показывающий ферритовые детали 45. Как показано на фиг. 7, наружная периферия каждой ферритовой детали 45 включает в себя радиально-наружную сторону 50, радиально-внутреннюю сторону 51, наклонную сторону 52, короткую сторону 53, а также желобковую сторону 54.

[0057] Радиально-наружная сторона 50 расположена на наружной периферии феррита 22. Радиально-внутренняя сторона 51 образует часть периферии сквозного участка 43. Наклонная сторона 52 соединяет один конец радиально-наружной стороны 50 и один конец радиально-внутренней стороны 51. Желобковая сторона 54 образует часть периферии соответствующего желобкового участка 42, и один конец желобковой стороны 54 соединен с другим концом радиально-наружной стороны 50. Короткая сторона 53 соединяет другой конец желобковой стороны 54 и другой конец радиально-внутренней стороны 51.

[0058] Каждый из первых щелевых участков 44а образован наклонными сторонами 52 смежных ферритовых деталей 45, и наклонные стороны 52 параллельны виртуальной линии, которая пролегает от оси O1 намотки к соответствующему угловому участку 46. Каждый из вторых щелевых участков 44b образован короткими сторонами 53 смежных ферритовых деталей 45, а короткие стороны 53 параллельны виртуальной линии, которая пролегает от оси O1 намотки к срединному участку 48 соответствующего бокового участка 41.

[0059] Каждый из угловых участков 46 образован радиально-наружными сторонами 50 ферритовых деталей 45, расположенными смежно с первым щелевым участком 44а, расположенным между ними, и каждый из желобковых участков 42 образован желобковыми сторонами 54 ферритовых деталей 45, расположенными смежно со вторым щелевым участком 44b, расположенным между ними.

[0060] Также, сквозной участок 43 образован радиально-внутренними сторонами 51 ферритовых деталей 45, расположенными в окружном направлении катушки 12 передачи электрической энергии.

[0061] В каждой ферритовой детали 45, угловой участок 69а образован радиально-внутренней стороной 51 и короткой стороной 53, и угловой участок 69b образован радиально-внутренней стороной 51 и наклонной стороной 52. На периферии сквозного участка 43, угловые участки 69а расположены наиболее близко к соответствующему срединному участку 48, а угловой участок 69b расположен наиболее близко к соответствующему угловому участку 46.

[0062] В примере, показанном на фиг. 7, расстояние L11 является кратчайшим расстоянием между угловым участком 69b и периферией полого участка 37, а расстояние L12 является кратчайшим расстоянием между угловым участком 69а и периферией полого участка 37.

[0063] Кратчайшее расстояние между радиально-внутренней стороной 51 и полым участком 37 увеличивается от углового участка 69а к угловому участку 69b.

[0064] Как показано двухточечной штрихпунктирной линией на фиг. 7, виртуальная линия, которая делает расстояние между периферией сквозного участка 43 и периферией полого участка 37 постоянным (расстояние L12) и проходит через угловые участки 69а, обозначена как радиально-внутренняя сторона 51а. Участки феррита 22, который расположены на угловых участках 69b и вокруг них, находятся ближе к оси O1 намотки, чем радиально-внутренние стороны 51а, обозначенные двухточечной штрихпунктирной линией.

[0065] Наружная периферия катушки 12 передачи электрической энергии включает в себя изогнутые участки 40 и боковые участки 41, которые соединены с изогнутыми участками 40 и пролегают в виде прямых линий, а точки 66 изгиба расположены на границах между изогнутыми участками 40 и боковыми участками 41.

[0066] При этом виртуальная линия, которая проходит через ось O1 намотки и пересекается под прямыми углами с одним из боковых участков 41, обозначена как прямая линия L3, а точка пересечения между прямой линией L3 и боковыми участками 41 обозначена как точка 68 пересечения. Также, угловой участок, образованный одной из желобковых сторон 54 и соответствующей радиально-наружной стороной 50, обозначен как угловой участок 67.

[0067] В то время как расстояние между точкой 66 изгиба и угловым участком 67 обозначено как расстояние L4, а расстояние между точкой 68 пересечения и угловым участком 67 обозначено как расстояние L5, расстояние L5 равно или меньше, чем расстояние L4. В примере, показанном на фиг. 7, желобковая сторона 54 параллельна наклонной стороне 52.

[0068] Радиально-наружная сторона 50 пролегает прямо как на одной стороне от точки 66 изгиба, ближе к дистальному концу углового участка 46, так и на другой стороне, при этом изогнутый участок 40 катушки 12 передачи электрической энергии выгнут. Поэтому угловой участок 46 пролегает наружу катушки 12 передачи электрической энергии.

[0069] Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе устройства 3 передачи электрической энергии, если смотреть в разрезе, взятом по линии VIII-VIII, показанной на фиг. 6. Более конкретно, фиг. 8 представляет собой вид в разрезе устройства 3 передачи электрической энергии, если смотреть в разрезе, который пролегает от оси O1 намотки через первый щелевой участок 44а, и также через угловой участок 46.

[0070] Фиг. 9 представляет собой вид в разрезе, взятый по линии IX-IX, показанной на фиг. 6. Более конкретно, фиг. 9 представляет собой вид в разрезе устройства 3 передачи электрической энергии, если смотреть в разрезе, который пролегает от оси O1 намотки через второй щелевой участок 44b и желобковый участок 42.

[0071] В то время как расстояние от оси O1 намотки до изогнутого участка 40 катушки 12 передачи электрической энергии обозначено как расстояние L1 на фиг. 8, а расстояние от оси O1 намотки до бокового участка 41 катушки 12 передачи электрической энергии обозначено как расстояние L2 на фиг. 9, расстояние L1 больше расстояния L2. Таким образом, имеется разница между расстоянием L1 и расстоянием L2, поскольку контур катушки 12 передачи электрической энергии имеет многоугольную форму.

[0072] Как показано на фиг. 8, наружный периферийный участок опорной пластины 21 оснащен ступенчатым участком 16, который пространственно отдален от нижней поверхности феррита 22 так, что ступенчатый участок 16 пролегает по всему периметру наружного периферийного участка. Поэтому нижняя поверхность феррита 22 отделена от опорной пластины 21 вдоль наружной периферии феррита 22.

[0073] Фиг. 10 представляет собой вид в плане, показывающий нижнюю поверхность 39 бобины 23. Как показано на фиг. 10, стенки 55, которые окружают периферию каждой ферритовой детали 45, показанной на фиг. 6, образованы на нижней поверхности 39 бобины 23.

[0074] Стенки 55 включают в себя наружную каркасную стенку 56, радиально-внутреннюю стенку 57, наклонные боковые стенки 58, короткие боковые стенки 59, а также желобковые стенки 60. Когда бобина 23 установлена на феррит 22, наружная каркасная стенка 56 поддерживает радиально-наружные стороны 50 ферритовых деталей 45, показанные на фиг. 7. Радиально-внутренняя стенка 57 поддерживает каждую радиально-внутреннюю сторону 51. Наклонные боковые стенки 58 вставлены в первые щелевые участки 44а, и поддерживают наклонные стороны 52 ферритовых деталей 45.

[0075] Короткие боковые стенки 59 вставлены во вторые щелевые участки 44b, и поддерживают короткие стороны 53 ферритовых деталей 45. Кроме того, желобковые стенки 60 поддерживают желобковые стороны 54 ферритовых деталей 45.

[0076] Фиг. 11 представляет собой вид в плане, показывающий верхнюю поверхность базовой пластины 25. Как показано на фиг. 11, опорные стенки 26 образованы на верхней поверхности базовой пластины 25.

[0077] Опорные стенки 26 включают в себя наружную каркасную стенку 61, радиально-внутреннюю стенку 62, наклонные боковые стенки 63, короткие боковые стенки 64, и желобковые стенки 65.

[0078] Наружная каркасная стенка 61 расположена под наружной каркасной стенкой 56 показанной на фиг. 10. Аналогичным образом, радиально-внутренняя стенка 62, наклонные боковые стенки 63, короткие боковые стенки 64, а также желобковые стенки 65 расположены под радиально-внутренней стенкой 57, наклонными боковыми стенками 58, короткими боковыми стенками 59, и желобковыми стенками 60, соответственно.

[0079] Фиг. 12 представляет собой вид в разрезе устройства 3 передачи электрической энергии, если смотреть в разрезе, взятом по линии ХII-ХII, показанной на фиг. 6. Как показано на фиг. 12, стенки 55 образованы на нижней поверхности бобины 23, и паз 28 катушки образован на верхней поверхности бобины 23. Стенки 55, например, наклонные боковые стенки 58, образованные на нижней поверхности бобины 23, расположены вокруг ферритовых деталей 45, а опорные стенки 26, которые поддерживают стенки 55 с помощью опорной пластины 21, вставленной между ними, образованы на базовой пластине 25.

[0080] Стенки 55 образованы так, что интервал между желобковой стенкой 60 и соответствующей наклонной боковой стенкой 58 уже, чем ширина колес 15 транспортного средства 2.

[0081] При вышеуказанной конструкции, когда колесо транспортного средства 2 проходит поверх пластиковой крышки 24, стенки 55 и опорные стенки 26 воспринимают нагрузку, полученную от колеса 15. В результате участки бобины 23, расположенные между стенками 55 и опорными стенками 26 будут с меньшей вероятностью или вообще не будут претерпевать прогиб под нагрузкой. В результате бобина 23 и ферритовые детали 45 будут с меньшей вероятностью или вообще не будут контактировать друг с другом, и ферритовые детали 45 практически не могут или не могут вообще растрескаться или сломаться.

[0082] Далее будет описана конфигурация устройства 4 приемки электрической энергии, со ссылкой на фиг. 13 и другие фигуры. Поскольку устройство 4 приемки электрической энергии аналогично по конфигурации устройству 3 передачи электрической энергии, будет описана просто конфигурация устройства 4 приемки электрической энергии.

[0083] Фиг. 13 представляет собой вид в перспективе, показывающий устройство 4 приемки электрической энергии, а фиг. 14 представляет собой покомпонентный вид в перспективе, показывающий устройство 4 приемки электрической энергии. Как показано на фиг. 14, устройство 4 приемки электрической энергии включает в себя корпус 70, опорную пластину 71, феррит 72, и бобину 73. Опорная пластина 71, феррит 72, и бобина 73 расположены в корпусе 70.

[0084] Корпус 70 включает в себя базовую пластину 74, выполненную из металла, а также пластиковую пластину 75, расположенную под базовой пластиной 74 так, чтобы покрывать базовую пластину 74.

[0085] Опорные стенки 76 образованы на нижней поверхности базовой пластины 74. Опорная пластина 71 расположена на нижней поверхности базовой пластины 74. Феррит 72 расположен на нижней поверхности опорной пластины 71. Феррит 72 имеет вид плоской пластины, и включает в себя нижнюю поверхность 81 (первую главную поверхность) и верхняя поверхность 82 (вторую главную поверхность), которые расположены в направлении толщины феррита 72.

[0086] Бобина 73 расположена на стороне нижней поверхности 81 феррита 72. Паз 79 катушки, в который вставлена катушка 8 приемки электрической энергии, образован на нижней поверхности 77 бобины 73.

[0087] Фиг. 15 представляет собой вид в плане катушки 8 приемки электрической энергии и феррита 72, если смотреть из положения 98 наблюдения, показанного на фиг. 14. Как показано на фиг. 15, катушка 8 приемки электрической энергии окружает ось O2 намотки. Катушка 8 приемки электрической энергии включает в себя внутренний конец 84 и наружный конец 85, и расстояние от оси O2 намотки увеличивается с возрастанием числа витков от внутреннего конца 84 к наружному концу 85. Положение 98 наблюдения, показанное на фиг. 14, расположено в отдалении от катушки 8 приемки электрической энергии в направлении, в котором пролегает ось O2 намотки.

[0088] Проволочный вывод 86 соединенный с конденсатором 9, подсоединен к внутреннему концу 84, а проволочный вывод 87, соединенный с выпрямителем 6, подсоединен к наружному концу 85.

[0089] Контур катушки 8 приемки электрической энергии имеет в целом многоугольную форму, и наружная периферия катушки 8 приемки электрической энергии включает в себя множество изогнутых участков 88, а также боковые участки 89, которые соединяют смежные изогнутые участки 88.

[0090] Катушка 8 приемки электрической энергии имеет полую форму, и полый участок 90 образован на центральном участке катушки 8 приемки электрической энергии.

[0091] Фиг. 16 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 8 приемки электрической энергии в упрощенной форме, и феррит 72. Сквозной участок 93 образован на центральном участке феррита 72. Если смотреть на катушку 8 приемки электрической энергии и феррит 72 снизу катушки 8 приемки электрической энергии и феррита 72, сквозной участок 93 расположен в пределах полого участка 90 катушки 8 приемки электрической энергии. Точнее, часть феррита 72 просматривается через полый участок 90.

[0092] Контур феррита 72 имеет в целом многоугольную форму, и феррит 72 включает в себя множество угловых участков 91, а между угловыми участками 91 образованы желобковые участки 92. Если смотреть на катушку 8 приемки электрической энергии и феррит 72 снизу катушки 8 приемки электрической энергии и феррита 72, то желобковые участки 92 расположены так, чтобы перекрываться с катушкой 8 приемки электрической энергии. Таким образом, поскольку феррит 72 оснащен желобковыми участками 92, стоимость изготовления снижается, по сравнению с ферритом, который не имеет желобковых участков.

[0093] В примере, показанном на фиг. 16, каждый из желобковых участков 92 расположен так, чтобы перекрывать срединный участок смежных изогнутых участков 88. Более конкретно, желобковый участок 92 расположен так, чтобы перекрывать срединный участок соответствующего бокового участка 89.

[0094] Ширина W2 желобкового участка 92, если мерить в окружном направлении катушки 8 приемки электрической энергии, увеличивается с возрастанием расстояния от полого участка 90 катушки 8 приемки электрической энергии.

[0095] В феррите 72 образовано множество первых щелевых участков 94а и вторых щелевых участков 94b, которые пролегают радиально от сквозного участка 93. Первые щелевые участки 94а и вторые щелевые участки 94b пролегают радиально от оси O2 намотки в качестве центра. Первые щелевые участки 94а достигают соответствующих угловых участков 91, и вторые щелевые участки 94b достигают соответствующих желобковых участков 92.

[0096] Феррит 72 включает в себя множество ферритовых деталей 95, которые расположены с интервалами в окружном направлении катушки 8 приемки электрической энергии.

[0097] Фиг. 17 представляет собой вид в плане, показывающий ферритовые детали 95. Как показано на фиг. 17, каждая ферритовая деталь 95 включает в себя радиально-наружную сторону 110, радиально-внутреннюю сторону 111, наклонную сторону 112, короткую сторону 113, и желобковую сторону 114.

[0098] Радиально-наружная сторона 110 образует наружную периферию соответствующего углового участка 91, и также образует часть наружной периферии феррита 72. Радиально-внутренняя сторона 111 образует часть периферии полого участка 93. Наклонная сторона 112 соединяет один конец радиально-внутренней стороны 111 и один конец радиально-наружной стороны 110.

[0099] Один конец желобковой стороны 114 соединен с другим концом радиально-наружной стороны 110, а желобковая сторона 114 образует часть периферии соответствующего желобкового участка 92. Короткая сторона 113 соединяет другой конец радиально-внутренней стороны 111 и другой конец желобковой стороны 114. Желобковая сторона 114 и наклонная сторона 112 параллельны друг другу.

[0100] Короткая сторона 113 и радиально-внутренняя сторона 111 образуют угловой участок 118а, а радиально-внутренняя сторона 111 и наклонная сторона 112 образуют угловой участок 118b.

[0101] На периферии сквозного участка 93, угловой участок 118а расположен наиболее близко к соответствующему срединному участку 96, а угловой участок 118b расположен наиболее близко к соответствующему угловому участку 91.

[0102] Первые щелевые участки 94а образованы между наклонными сторонами 112 смежных ферритовых деталей 95, а вторые щелевые участки 94b образованы между короткими сторонами 113 смежных ферритовых деталей 95.

[0103] Кроме того, желобковые участки 92 образованы желобковыми сторонами 114 смежных ферритовых деталей 95.

[0104] При этом в наружной периферии катушки 8 приемки электрической энергии, точки изгиба, расположенные на границах между изогнутыми участками 88 и боковыми участками 89 обозначены как точки 115 изгиба. Также, угловые участки, образованные желобковыми сторонами 114 и радиально-наружными сторонами 110, обозначены как угловые участки 116.

[0105] Кроме того, виртуальная линия, которая проходит через ось O2 намотки, и пересекается под прямыми углами с одним из боковых участков 89, обозначена как прямая линия L6, а точка пересечения между прямой линией L6 и боковым участком 89 обозначена как точка 117 пересечения. В то время, как расстояние между точкой 115 изгиба и угловым участком 116 обозначено как расстояние L7, а расстояние между угловым участком 116 и точкой 117 пересечения обозначено как расстояние L8, расстояние L8 равно или меньше, чем расстояние L7.

[0106] Кроме того, притом, что кратчайшее расстояние между угловым участком 118а и периферией полого участка 90 обозначено как расстояние L13, а расстояние между угловым участком 118b и периферией полого участка 90 обозначено как расстояние L14, расстояние L14 больше расстояния L13.

[0107] Предположим, что радиально-внутренняя сторона 111а образована так, что расстояние между стороной 111а и периферией полого участка 90 является постоянным (расстояние L13), как показано двухточечной штрихпунктирной линией на фиг. 17. Если радиально-внутреннюю сторону 111а сравнить с радиально-внутренней стороной 111 данного варианта осуществления, то угловой участок 118b радиально-внутренней стороны 111 и его прилегающий участок пролегают к оси O2 намотки, чтобы быть ближе к оси O2, чем радиально-внутренняя сторона 111а.

[0108] В примере, показанном на фиг. 17, расстояние между полым участком 90 и радиально-внутренней стороной 111 меняется от расстояния L13 до расстояния L14, в направлении от углового участка 118а до углового участка 118b. Точнее, радиально-внутренняя сторона 111 расположена с наклоном относительно периферии полого участка 90 так, что расстояние между полым участком 90 и радиально-внутренней стороной 111 увеличивается. Поэтому область феррита 72, которая просматривается через полый участок 90, увеличивается от углового участка 118а к угловому участку 118b.

[0109] В то время как ширина W2 желобкового участка 92 уменьшается по направлению к полому участку 90, ширина W4 канала локально практически не уменьшается или не уменьшается вообще в области между угловым участком 116 и вершиной желобкового участка 92.

[0110] Фиг. 18 представляет собой вид в разрезе устройства 4 приемки электрической энергии, если смотреть в разрезе, взятом по линии XVIII-XVIII, показанной на фиг. 16. Более конкретно, фиг. 18 представляет собой вид в разрезе устройства 4 приемки электрической энергии, если смотреть в разрезе, который пролегает от оси O2 намотки, проходит через один из первых щелевых участков 94а, и достигает соответствующего углового участка 91. Фиг. 19 представляет собой вид в разрезе, если смотреть в разрезе, взятом по линии XIX-XIX, показанной на фиг. 16. Более конкретно, фиг. 19 представляет собой вид в разрезе устройства 4 приемки электрической энергии, если смотреть в разрезе, который пролегает от оси O2 намотки, проходит через один из вторых щелевых участков 94b и соответствующий желобковый участок 92.

[0111] На фиг. 18 ступенчатый участок 120 образован на наружном периферийном участке опорной пластины 71 так, что ступенчатый участок 120 пространственно отдален от верхней поверхности ферритовых деталей 95. Расстояние от оси O2 намотки до изогнутого участка 88 катушки 8 приемки электрической энергии обозначено как расстояние L9.

[0112] Аналогичным образом, на фиг. 19 расстояние от оси O2 намотки до бокового участка 89 катушки 8 приемки электрической энергии обозначено как расстояние L10. В этом случае расстояние L10 короче, чем расстояние L9. Это происходит потому, что контур катушки 8 приемки электрической энергии имеет в целом многоугольную форму, и изогнутые участки 88 катушки 8 приемки электрической энергии расположены дальше от оси O2 намотки, чем боковые участки 89 катушки 8 приемки электрической энергии.

[0113] Фиг. 20 представляет собой вид в плане, показывающий верхнюю поверхность 78 бобины 73. Как показано на фиг. 20, образованы стенки 121, которые окружают соответствующие ферритовые детали 95.

[0114] Фиг. 21 представляет собой вид в плане, показывающий нижнюю поверхность базовой пластины 74. Как показано на фиг. 21, опорные стенки 122, которые поддерживают стенки 121, образованы на нижней поверхности базовой пластины 74.

[0115] Поэтому, даже если посторонняя частица, например, камень вступит в контакт с устройством 4 приемки электрической энергии во время движения транспортного средства 2, внешнее усилие с меньшей вероятностью или вообще не будет приложено к ферритовым деталям 95, и ферритовые детали 95 практически не могут или вообще не могут растрескаться или сломаться.

[0116] Как описано выше, в устройстве 3 передачи электрической энергии и устройстве 4 приемки электрической энергии, желобковые участки 42, 92 образованы в соответствующих ферритах 22, 72; поэтому стоимость изготовления снижается. С устройством 3 передачи электрической энергии и устройством 4 приемки электрической энергии согласно первому варианту осуществления, можно достичь большой величины коэффициента связи во время передачи электрической энергии, как будет описано ниже.

[0117] На фиг. 1, когда электрическая энергия бесконтактным или беспроводным способом передается из устройства 3 передачи электрической энергии на устройство 4 приемки электрической энергии, катушка 8 приемки электрической энергии помещена над катушкой 12 передачи электрической энергии. Когда катушка 12 передачи электрической энергии и катушка 8 приемки электрической энергии с точностью размещены друг относительно друга, ось O1 намотки совпадает с осью O2 намотки, как показано на фиг. 22.

[0118] Далее, на фиг. 1, преобразователь 11 подает электрическую энергию переменного тока заданной частоты на резонатор 14, так что переменный ток течет через катушку 12 передачи электрической энергии. Частота переменного тока, текущего через катушку 12 передачи электрической энергии, делается равной резонансной частоте резонатора 14, например.

[0119] Если переменный ток течет через катушку 12 передачи электрической энергии, магнитный поток образуется вокруг катушки 12 передачи электрической энергии. Когда частота переменного тока, подаваемого на катушку 12 передачи электрической энергии, равна резонансной частоте резонатора 14, частота магнитного поля, образовавшегося вокруг катушки 12 передачи электрической энергии, также становится равной резонансной частоте резонатора 14.

[0120] На фиг. 22 магнитный поток, образованный вокруг катушки 12 передачи электрической энергии, испускается радиально от оси O1 намотки и ее прилегающих областей.

[0121] В этой связи, расстояние L2 между осью O1 намотки и каждым боковым участком 41 короче, чем расстояние L1 между осью O1 намотки и каждым изогнутым участком 40. В частности, расстояние между срединным участком бокового участка 41 и осью O1 намотки является самым коротким.

[0122] Далее будет описана магнитная цепь МР2, которая проходит от оси O1 намотки и ее прилегающих областей до срединного участка бокового участка 41, а также магнитная цепь МР1, которая проходит от оси O1 намотки и ее прилегающих областей до изогнутого участка 40.

[0123] Фиг. 23 представляет собой вид в разрезе устройства 3 передачи электрической энергии и устройства 4 приемки электрической энергии, если смотреть в разрезе, взятом по линии ХХIII-ХХIII на фиг. 22, т.е. вид в разрезе, который проходит через оси O1, O2 намотки и срединный участок одного из боковых участков 41.

[0124] На фиг. 23 желобковый участок 42 образован на участке феррита 22, расположенном смежно срединному участку бокового участка 41 катушки 12 передачи электрической энергии. Поэтому магнитный поток MF, который проходит по магнитной цепи МР2, течет от оси O1 намотки и ее прилегающих областей к наружной стороне бокового участка 41, и попадает на феррит 22 после прохождения через желобковый участок 42. Далее магнитный поток MF возвращается к оси O1 намотки и ее прилегающим областям.

[0125] Фиг. 24 представляет собой вид в разрезе, взятом по линии XXIV-XXIV на фиг. 22, и показывает разрез, который проходит через оси O1, O2 намотки и один из изогнутых участков 40. Как показано на фиг. 24, магнитный поток MF, который проходит по магнитной цепи МР1, течет от оси O1 намотки и ее прилегающих областей, выходит за пределы изогнутого участка 40 и попадает на угловой участок 46. Как показано на фиг. 7, угловой участок 46 феррита 22 образован так, чтобы пролегать наружу изогнутого участка 40 катушки 12 передачи электрической энергии. Поэтому магнитный поток MF, который проходит по магнитной цепи МРТ, может непосредственно попадать на угловой участок 46, после того, как он проходит через наружную сторону изогнутого участка 40 катушки 12 передачи электрической энергии. Магнитный поток MF, падающий на угловой участок 46, проходит через феррит 22, и снова возвращается к оси O1 намотки и прилегающим областям оси O1 намотки.

[0126] На фиг. 23 и фиг. 24, поскольку магнитному потоку MF, который проходит по магнитной цепи МР2, нужно пройти через желобковый участок 42, расстояние, который магнитный поток MF проходит по воздуху в магнитной цепи МР2, больше, чем таковое в магнитной цепи МР1.

[0127] Поскольку магнитное сопротивление у феррита 22 намного меньше, чем таковое у воздуха, то магнитное сопротивление в магнитной цепи МР1 меньше, чем таковое в магнитной цепи МР2.

[0128] В результате величина магнитного потока, проходящего вдоль магнитной цепи МР1, больше, чем величина магнитного потока, проходящего вдоль магнитной цепи МР2.

[0129] На фиг. 23 радиус магнитной цепи МР2 обозначен как радиус R2. На фиг. 24 радиус магнитной цепи МР1 обозначен как радиус R1. Когда магнитный поток проходит по магнитной цепи МР2, часть магнитного потока MF проходит через положения, близкие к катушке 12 передачи электрической энергии, а другая часть магнитного потока MF проходит через положения, отдаленные от катушки 12 передачи электрической энергии. Радиус магнитной цепи МР2 является максимальной величиной расстояния между цепью МР2 и катушкой 12 передачи электрической энергии в контуре, имеющем среднюю плотность магнитного потока MF, проходящего по магнитной цепи МР2. Аналогичным образом, радиус магнитной цепи МР1 является максимальной величиной расстояния между цепью МР1 и катушкой 12 передачи электрической энергии в контуре, имеющем среднюю плотность магнитного потока MF, проходящего по магнитной цепи МР1.

[0130] В этом варианте осуществления, поскольку расстояние L2 между осью O1 намотки и боковым участком 41 короче, чем расстояние L1 между осью O1 намотки и изогнутым участком 40, радиус R1 больше, чем радиус R2.

[0131] С имеющимися желобковыми участками 42 величина магнитного потока, проходящего по магнитной цепи МР2, оказывается сниженной, а величина магнитного потока, проходящего по магнитной цепи МР1, оказывается увеличенной, что приводит к возрастанию величины магнитного потока, проходящего через положения, отдаленные от катушки 12 передачи электрической энергии, вне магнитного потока MF, проходящего по магнитной цепи МР1. В результате радиус R1 магнитной цепи МР1 увеличивается. Чем больше радиус R1, тем большая величина магнитного потока MF становится ближе к катушке 8 приемки электрической энергии.

[0132] Далее, магнитное сопротивление в магнитной цепи МР3, по которой магнитный поток MF возвращается к катушке 12 передачи электрической энергии после вступления в связь с катушкой 8 приемки электрической энергии, оказывается ниже по сравнению с таковым в магнитной цепи МР1, по которой магнитный поток MF проходит через положения, удаленные на заданное расстояние от катушки 12 передачи электрической энергии.

[0133] В результате часть магнитного потока MF, образовавшегося вокруг катушки 12 передачи электрической энергии, вступает в связь с катушкой 8 приемки электрической энергии. В частности, когда величина магнитного потока, проходящего по магнитной цепи МР1, увеличивается, возрастает и величина магнитного потока, вступающего в связь с катушкой 8 приемки электрической энергии.

[0134] Таким образом, предусмотрев желобковые участки 42 в положениях, смежных с боковыми участками 41 катушки 12 передачи электрической энергии, на наружном периферийном участке феррита 22, можно увеличить величину магнитного потока, направленного на угловые участки 46 катушки 12 передачи электрической энергии, и тем самым увеличить величину магнитного потока, взаимосвязанного с катушкой 8 приемки электрической энергии. В результате коэффициент связи катушки 12 передачи электрической энергии и катушки 8 приемки электрической энергии может повыситься, по сравнению со случаем, когда желобковые участки 42 не предусмотрены.

[0135] Когда магнитный поток MF, испускаемый из катушки 12 передачи электрической энергии, вступает во взаимосвязь с катушкой 8 приемки электрической энергии, в катушке 8 приемки электрической энергии генерируется индуктивное электродвижущее напряжение, и переменный ток течет через катушку 8 приемки электрической энергии.

[0136] Когда частота магнитного поля (магнитного потока), образовавшегося вокруг катушки 12 передачи электрической энергии, равна резонансной частоте резонатора 14, частота индуктивного электродвижущего напряжения в катушке 8 приемки электрической энергии также равна резонансной частоте резонатора 14. Поскольку резонансная частота резонатора 5 устройства 4 приемки электрической энергии совпадает с резонансной частотой резонатора 14 устройства 3 передачи электрической энергии, большой переменный ток течет через катушку 8 приемки электрической энергии.

[0137] Полное сопротивление резонансного контура сведено к минимуму, когда частота приложенного напряжения совпадает с резонансной частотой резонансного контура (когда контур находится в резонансном состоянии). Поэтому через резонатор 5 устройства 4 приемки электрической энергии течет большой ток. Кроме того, в этом варианте осуществления, величина Q резонатора 5 устройства 4 приемки электрической энергии равна или больше 100; поэтому величина тока, текущего через резонатор 5 в состоянии резонанса, может увеличиться, по сравнению с резонатором, имеющим низкую величину Q. Таким образом, через катушку 8 приемки электрической энергии течет большой переменный ток.

[0138] При наличии переменного тока, текущего, таким образом, через катушку 8 приемки электрической энергии, как описано выше, вокруг катушки 8 приемки электрической энергии также образуется магнитный поток MF. Магнитный поток MF образовавшийся вокруг катушки 8 приемки электрической энергии, испускается радиально от оси O2 намотки в качестве центра.

[0139] При этом, как показано на фиг. 22, расстояние L9 между осью O2 намотки и изогнутым участком 88 больше, чем расстояние L10 между осью O2 намотки и боковым участком 89. Далее будет описана магнитная цепь МР4, которая проходит через ось O2 намотки и сторону изогнутого участка 88, а также магнитная цепь МР5, который проходит через ось O2 намотки и сторону бокового участка 89.

[0140] Фиг. 25 представляет собой укрупненный вид в разрезе устройства 4 приемки электрической энергии, показанного на фиг. 23, а фиг. 26 представляет собой укрупненный вид в разрезе устройства 4 приемки электрической энергии, показанного на фиг. 24.

[0141] Как показано на фиг. 25, магнитный поток, проходящий по магнитной цепи МР5, проходит через наружную сторону бокового участка 89 катушки 8 приемки электрической энергии, и затем проходит через желобковый участок 92. С другой стороны, как показано на фиг. 26, магнитный поток, проходящий по магнитной цепи МР4, попадает на угловой участок 91 феррита 72 непосредственно после прохождения наружной стороны изогнутого участка 88. В результате расстояние, которое магнитный поток проходит по воздуху, меньше в магнитной цепи МР4, чем в магнитной цепи МР5, а магнитное сопротивление в магнитной цепи МР4 ниже, чем в магнитной цепи МР5. Поэтому величина магнитного потока, проходящего по магнитной цепи МР4, больше, чем величина магнитного потока, проходящего по магнитной цепи МР5.

[0142] Когда величина магнитного потока, проходящего по магнитной цепи МР4, увеличивается, возрастает магнитный поток MF, который проходит через положения, отдаленные от катушки 8 приемки электрической энергии. В результате магнитный поток MF, проходящий по магнитной цепи МР6, вступает во взаимосвязь с катушкой 12 передачи электрической энергии.

[0143] Таким образом, в устройстве 4 приемки электрической энергии наличие желобковых участков 92 также делает возможным направление магнитного потока, образованного катушкой 8 приемки электрической энергии, на катушку 12 передачи электрической энергии, и коэффициент связи катушки 8 приемки электрической энергии и катушки 12 передачи электрической энергии может быть увеличен.

[0144] Как показано на фиг. 6, каждый из желобковых участков 42 расположен в положении, перекрывающем срединный участок 48 бокового участка 41 катушки 12 передачи электрической энергии. Если желобковый участок 42 не находится в вышеуказанном положении, то магнитный поток MF большой величины будет проходить через магнитную цепь, которая пролегает через наружную сторону срединного участка 48, поскольку расстояние между срединным участком 48 и осью 01 намотки является меньшим. В результате величина магнитного потока MF, взаимосвязанного с катушкой 8 приемки электрической энергии, снижается.

[0145] С другой стороны, в устройстве 3 передачи электрической энергии согласно этому варианту осуществления, желобковый участок 42 расположен в положении, перекрывающем срединный участок 48. Поэтому магнитный поток MF, который течет от оси O1 намотки и проходит через наружную сторону срединного участка 48, может быть уменьшен, а магнитный поток, взаимосвязанный с катушкой 8 приемки электрической энергии, может быть увеличен.

[0146] Как описано выше, в устройстве 3 передачи электрической энергии и устройстве 4 приемки электрической энергии согласно первому варианту осуществления, наличие желобковых участков 42, 92 в каждом феррите 22, 72 ведет к уменьшению стоимости изготовления и обеспечивает высокий коэффициент связи. В то время как в первом варианте осуществления желобковые участки расположены и в устройстве 3 передачи электрической энергии, и в устройстве 4 приемки электрической энергии, желобковые участки могут располагаться либо в устройстве 3 передачи электрической энергии, либо в устройстве 4 приемки электрической энергии. Далее будут описаны результаты, обеспечиваемые различными конструкциями устройства 3 передачи электрической энергии и устройства 4 приемки электрической энергии.

[0147] Как показано на фиг. 8, ступенчатый участок 16 образован на наружном периферийном участке опорной пластины 21; поэтому магнитный поток MF может входить на феррит 22 не только с верхней поверхности углового участка 46, показанной на фиг. 7, но и с нижней поверхности углового участка 46, а также с нижней поверхности радиально-наружной стороны 50 ферритовой детали 45. Таким образом, площадь, по которой магнитный поток MF может попадать на феррит 22, достаточно большая; поэтому магнитный поток MF практически не будет или не будет вообще сконцентрирован на части феррита 22, и магнитное насыщение практически не будет или не будет вообще возникать на угловом участке 46 и вокруг него.

[0148] Также, в устройстве 4 приемки электрической энергии, ступенчатый участок 120 образован на наружном периферийном участке опорной пластины 71, как показано на фиг. 18; поэтому магнитное насыщение практически не будет или не будет вообще возникать на угловом участке 91 и вокруг него.

[0149] Также, как показано на фиг. 7, каждый из желобковых участков 42 образован так, что ширина W1 желобкового участка 42 уменьшается с приближением к полому участку 37; поэтому ширина W3 проточного канала, через который магнитный поток MF течет в феррите 22, практически или вообще не уменьшается, и магнитное насыщение практически не будет или не будет вообще возникать в феррите 22, даже если магнитный поток MF попадает на феррит 22 с верхней и нижней поверхностей углового участка 46 и нижней поверхности радиально-наружной стороны 50.

[0150] В частности, расстояние L4 равно или больше, чем расстояние L5, и обе из желобковой стороны 54 ферритовой детали 45А и желобковой стороны 54 ферритовой детали 45В параллельны наклонной стороне 52; поэтому ширина W3 проточного канала постоянна в диапазоне от углового участка 67 до вершины желобкового участка 42.

[0151] При вышеуказанной конструкции, ширина проточного канала магнитного потока MF не уменьшается на локальных частях, и магнитный поток MF может предпочтительным образом протекать в феррит 22. Соответственно, гарантируется проточный канал магнитного потока, взаимосвязанный с катушкой 8 приемки электрической энергии, и может быть обеспечен высокий коэффициент связи.

[0152] В устройстве 4 приемки электрической энергии ширина проточного канала W4 также постоянная в диапазоне от углового участка 116 до вершины желобкового участка 92. Поэтому в устройстве 4 приемки электрической энергии, магнитное насыщение также практически не возникнет или не возникает вообще, и может быть обеспечен высокий коэффициент связи.

[0153] На фиг. 7 магнитный поток MF, который проходит по магнитным цепям МР1 - МР3, испускается из участка феррита 22, который просматривается через полый участок 37. Далее магнитный поток, который проходит по магнитной цепи МР1 и магнитной цепи МР3, попадает на угловой участок 46, а магнитный поток, который проходит по магнитной цепи МР2, попадает на феррит 22 с периферии желобкового участка 42.

[0154] Магнитный поток, который проходит по магнитной цепи МР1 и магнитной цепи МР3, проходит главным образом через участок феррита 22, расположенный между угловым участком 69b и периферией полого участка 37 и его прилегающих областей. С другой стороны, магнитный поток, который проходит по магнитной цепи МР2, проходит главным образом через участок феррита 22, расположенный между угловым участком 69а и периферией полого участка 37 и его прилегающих областей. Величина магнитного потока, как сумма величины магнитного потока, текущего по магнитной цепи МР1, и величины магнитного потока, текущего по магнитной цепи МР3, больше, чем величина магнитного потока, текущего по магнитной цепи МР2.

[0155] При этом феррит 22 образован так, что расстояние между радиально-внутренней стороной 51 и периферией полого участка 37 увеличивается со стороны углового участок 69а к стороне углового участка 69b. В результате площадь феррита 22, просматриваемая через полый участок 37, больше со стороны углового участка 69b, чем со стороны углового участка 69а.

[0156] При вышеуказанной конструкции, в феррите 22, просматриваемом через полый участок 37, площадь, от которой испускается магнитный поток, текущий по магнитным цепям МР1, МР3, больше, чем площадь, от которой испускается магнитный поток, текущий по магнитной цепи МР2. Поэтому магнитное насыщение с меньшей вероятностью или едва ли возникнет на участке феррита 22, просматриваемом через полый участок 37, и может быть обеспечен проточный канал магнитного потока, который течет по магнитной цепи МР3.

[0157] Как показано на фиг. 24, магнитная цепь МР1 пролегает по внутренней стороне магнитной цепи МР3. Поэтому положение, из которого магнитный поток MF испускается и проходит по магнитной цепи МР3, должно находиться на стороне, которая ближе к оси O1 намотки, чем положение, из которого магнитный поток MF испускается и проходит по магнитной цепи МР1. Кроме того, положение, в котором магнитный поток MF, проходящий по магнитной цепи МР3, попадает на феррит 22, должно находиться на наружной стороне от положения, в котором магнитный поток MF, проходящий по магнитной цепи МР1, попадает на феррит 22.

[0158] Угловой участок 69b расположен на той стороне радиально-внутренней стороны 51а, которая ближе к оси O1 намотки. Поэтому магнитный поток, проходящий по магнитной цепи МР1, может испускаться главным образом с одной стороны радиально-внутренней стороны 51а, ближней к периферии полого участка 37, и являющейся части феррита 22, просматриваемой через полый участок 37. Кроме того, магнитный поток, проходящий по магнитной цепи МР3, может испускаться главным образом с одной стороны радиально-внутренней стороны 51а, ближней к оси O1 намотки.

[0159] Радиально-наружная сторона 50 пролегает прямо на одной стороне от точки 66 изгиба, ближе к дистальному концу углового участка 46, а также на другой стороне, где изогнутый участок 40 катушки 12 передачи электрической энергии выгнут.

[0160] Поэтому магнитный поток, проходящий по магнитной цепи МР1, может входить в области R1 углового участка 46, который расположен вблизи изогнутого участка 40, а магнитный поток, проходящий по магнитной цепи МР3, может входить в области R2 углового участка 46, который расположен с наружной стороны от области R1.

[0161] Таким образом, радиально-внутренняя сторона 51 наклонена относительно периферии полого участка 37, а радиально-наружная сторона 50 пролегает прямо, поэтому магнитная цепь МР1 и магнитная цепь МР3 могут быть образованы как отдельные контуры. Таким образом, в феррите 22, участки, куда входит магнитный поток MF большой величины, и где он испускается, создаются локально, и магнитное насыщение практически не возникает или не возникает вообще. В результате гарантируется проточный канал магнитного потока, проходящего по магнитной цепи МР3, и может быть обеспечен высокий коэффициент связи.

[0162] В устройстве 4 приемки электрической энергии радиально-внутренняя сторона 111 также наклонена относительно периферии полого участка 90 так, что расстояние L14 больше, чем расстояние L13, как показано на фиг. 17. Также, радиально-наружная сторона 110 образована прямо по одной стороне от точки 115 изгиба, ближней к дистальному концу углового участка 91, а также и по другой стороне. Поэтому магнитное насыщение, с меньшей вероятностью или едва ли возникнет в феррите 72.

[0163] Как показано на фиг. 6, феррит 22 образован из ферритовых деталей 45, имеющих одинаковую форму. Поскольку каждая ферритовая деталь 45 имеет одинаковую форму, все ферритовые детали 45 могут быть произведены с помощью пресс-формы одного типа, и стоимость изготовления устройства 3 передачи электрической энергии может быть снижена.

[0164] В устройстве 4 приемки электрической энергии, феррит 72 также образован из ферритовых деталей 95 имеющих одинаковую форму, и стоимость изготовления устройства 4 приемки электрической энергии снижается.

[0165] Поскольку феррит 22 образован из множества ферритовых деталей 45, площадь поверхности каждой ферритовой детали 45 меньше, чем площадь феррита 22.

[0166] Обычно процесс получения феррита в виде пластины включает в себя этап ввода ферритового материала в виде порошка в полость пресс-формы, этап сжатия ферритового материала в пресс-форме таким образом, чтобы образовать сжатый брикет, и этап спекания сжатого брикета.

[0167] Если нужно сформовать ферритовую пластину, имеющую большую площадь, то коэффициент заполнения ферритового материал, скорее всего, будет меняться в зависимости от положения в полости на этапе ввода ферритового материала в полость. Кроме того, на этапе спекания, если нужно нагревать сжатый брикет, имеющий большую площадь, вероятно, появятся вариации относительно распределения температуры в сжатом брикете. В результате в ферритовой пластине могут образоваться сколы и трещины, и поэтому трудно изготовить ферритовую пластину, имеющую большую площадь.

[0168] С другой стороны, феррит 22 согласно первому варианту осуществления образован из множества ферритовых деталей 45, и каждая ферритовая деталь 45 меньше по размеру, чем феррит 22. Поэтому ферритовые детали 45 можно предпочтительно изготовить наилучшим образом. Как следствие, можно легко изготовить феррит 22, и стоимость изготовления феррита 22 может быть снижена.

[0169] Если заданная величина электрической энергии или больше передается на устройство 4 приемки электрической энергии, установленное на транспортное средство 2, которое имеет большую высоту, то в сторону устройства 4 приемки электрической энергии должен испускаться магнитный поток большой величины; поэтому катушка 12 передачи электрической энергии и феррит 22 должны быть большими. Таким образом, даже в случае, когда феррит 22 должен быть большим, можно обеспечить большой размер феррита 22, если делать каждую ферритовую деталь 45 большой в пределах диапазона, в котором можно обеспечить достаточное качество.

[0170] В устройстве 4 приемки электрической энергии, феррит 72 также состоит из множества ферритовых деталей 95. Поэтому можно получить такой же эффект, что и в устройстве 3 передачи электрической энергии.

[0171] В то время как один желобковый участок имеется на каждом боковом участке феррита 22 или 72 в вышеописанном первом варианте осуществления, на каждом боковом участке могут быть предусмотрены два или более желобковых участков. Также, различные формы могут быть использованы в качестве формы желобковых участков.

[0172] Фиг. 27 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 22А и катушку 12А передачи электрической энергии устройства 3А передачи электрической энергии согласно второму варианту осуществления. Как показано на фиг. 27, наружный периферийный участок феррита 22А включает в себя множество угловых участков 46А, и множество желобковых участков 42А образовано между угловыми участками 46А на наружном периферийном участке феррита 22А.

[0173] Каждый из угловых участков 46А пролегает наружу от соответствующего одного из изогнутых участков 40А катушки 12А передачи электрической энергии, и каждый из желобковых участков 42А расположен так, чтобы перекрывать соответствующий один из боковых участков 41А катушки 12А передачи электрической энергии.

[0174] Ширина каждого из желобковых участков 42А, если мерить в окружном направлении катушки 12А передачи электрической энергии, уменьшается к оси O1 намотки.

[0175] Феррит 22А включает в себя множество ферритовых деталей 45А1, которые образуют угловые участки 46А, а также ферритовых деталей 45А2, расположенных между смежными с ними деталями угловых участков 46А. Каждый из угловых участков 46А образован парой смежных ферритовых деталей 45А1, с первым щелевым участком 44а, расположенным между ними.

[0176] Каждая ферритовая деталь 45А2 имеет прямоугольную форму. Желобковая сторона 54А каждой ферритовой детали 45А1 образована так, чтобы пролегать от углового участка 67А катушки 12А передачи электрической энергии к оси O1 намотки.

[0177] В устройстве 3А передачи электрической энергии, выполненном так, как описано выше, величина магнитного потока, направленная от оси O1 намотки к боковым участкам 41А катушки 12А передачи электрической энергии, может уменьшиться. В результате магнитный поток, взаимосвязанный с катушкой 8А приемки электрической энергии, может увеличиться.

[0178] Фиг. 28 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 72А и катушку 8А приемки электрической энергии устройства 4А приемки электрической энергии согласно второму варианту осуществления.

[0179] Как показано на фиг. 28, наружный периферийный участок феррита 72А включает в себя множество угловых участков 91А, а также множество желобковых участков 92А, образованных между угловыми участками 91А на наружном периферийном участке феррита 72А.

[0180] Каждый из угловых участков 91А пролегает наружу от соответствующего одного из изогнутых участков 88А катушки 8А приемки электрической энергии.

[0181] Каждый из желобковых участков 92А расположен так, чтобы перекрывать катушку 8А приемки электрической энергии. Ширина каждого из желобковых участков 92А, если мерить в окружном направлении катушки 8А приемки электрической энергии, уменьшается к оси O2 намотки.

[0182] Феррит 72А включает в себя множество ферритовых деталей 95А1, которые образуют угловые участки 91А, а также ферритовых деталей 95А2, расположенных между угловыми участками 91А. Каждый из угловых участков 91А образован парой ферритовых деталей 95А1.

[0183] Согласно устройству 4А приемки электрической энергии, показанному на фиг. 28, величина магнитного потока, направленного на боковые участки 89А катушки 8А приемки электрической энергии, может быть уменьшена, а величина магнитного потока, направленного на катушку 12А передачи электрической энергии, может быть увеличена.

[0184] Поэтому в устройстве 4А приемки электрической энергии и устройстве 3А передачи электрической энергии согласно второму варианту осуществления, коэффициент связи может быть повышен. Кроме того, поскольку образовано множество желобковых участков 42А, 92А, стоимость изготовления может быть снижена.

[0185] Фиг. 29 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 12В передачи электрической энергии и феррит 22В устройства 3В передачи электрической энергии согласно третьему варианту осуществления. Как показано на фиг. 29, устройство 3В передачи электрической энергии включает в себя катушку 12В передачи электрической энергии и феррит 22В.

[0186] Феррит 22В включает в себя угловые участки 46В, а также множество желобковых участков 42В, которые расположены на участках наружного периферийного участка феррита 22b и которые расположены между угловыми участками 46В.

[0187] Феррит 22В включает в себя ферритовые детали 45В1, которые образуют угловые участки 46В, а также ферритовые детали 45В2, расположенные между смежными с ними ферритовыми деталями 45В1.

[0188] Каждый из угловых участков 46В образован из одной ферритовой детали 45В1, при этом отсутствуют щелевые участки, проходящие между угловыми участками 46В, в отличие от устройства передачи электрической энергии согласно вышеописанному первому варианту осуществления.

[0189] Каждая ферритовая деталь 45В2 имеет трапецеидальную форму, и наружная периферия ферритовой детали 45В2 включает в себя радиально-внутреннюю сторону 130, радиально-наружную сторону 131, боковую сторону 132, и боковую сторону 133.

[0190] Радиально-внутренняя сторона 130 образует часть периферии сквозного участка 43В, а радиально-наружная сторона 131 образует часть наружной периферии феррита 22В. Длина радиально-внутренней стороны 130 меньше, чем длина радиально-наружной стороны 131.

[0191] Боковая сторона 132 образована так, что ось O1 намотки расположена на удлиненной линии боковой стороны 132, а боковая сторона 133 образована так, что ось O1 намотки расположена на удлиненной линии боковой стороны 133.

[0192] Наружная периферия каждой ферритовой детали 45В1 включает в себя наружные стороны 135, 136, которые образуют соответствующий один из угловых участков 46В, короткую сторону 137, которая образует часть периферии сквозного участка 43В, и боковые стороны 138, 139.

[0193] Боковые стороны 138, 139 образованы так, что ось O1 намотки расположена на удлиненных линиях боковых сторон 138, 139.

[0194] Фиг. 30 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 8В приемки электрической энергии и феррит 72В устройства 4В приемки электрической энергии согласно третьему варианту осуществления. Как показано на фиг. 30, феррит 72В устройства 4В приемки электрической энергии образован аналогично ферриту 22В устройства 3В передачи электрической энергии.

[0195] Более конкретно, феррит 72В включает в себя множество угловых участков 91В. Множество желобковых участков 92В расположено между смежными с ними угловыми участками 91В на наружном периферийном участке феррита 72В.

[0196] Феррит 72В включает в себя ферритовые детали 95В1, которые образуют угловые участки 91В, а также ферритовые детали 95В2, расположенные между смежными с ними ферритовыми деталями 95В1. Каждый из угловых участков 91В образован одной из ферритовых деталей 95В1, и отсутствуют щелевые участки, проходящие через угловые участки, в отличие от устройства 4 приемки электрической энергии согласно первому варианту осуществления.

[0197] В устройстве 3В передачи электрической энергии и устройстве 4В приемки электрической энергии, выполненных, как описано выше, нет щелевых участков, проходящих через соответствующие угловые участки 46В, 91В, которые образованы в ферритах 22В, 72В. Поэтому величина магнитного потока, проходящего по магнитным цепям, которые пролегают через оси O1, O2 намотки и угловые участки 46В, 91В, может быть увеличена. В результате магнитный поток, взаимосвязанный и с катушкой 12В передачи электрической энергии, и с катушкой 8В приемки электрической энергии, может быть увеличен, и коэффициент связи может повыситься.

[0198] Фиг. 31 представляет собой вид в плане, показывающий катушку 12С передачи электрической энергии и феррит 22С устройства 3С передачи электрической энергии согласно четвертому варианту осуществления. Как показано на фиг. 31, феррит 22С включает в себя множество угловых участков 46С, и один желобковый участок 42С расположен на участке, находящемся между угловыми участками 46С на наружном периферийном участке феррита 22С. Желобковый участок 42С находится в положении, которое перекрывает срединный участок 48С соответствующего бокового участка 41С катушки 12С передачи электрической энергии.

[0199] Сквозной участок 43С образован на центральном участке феррита 22С, и периферия сквозного участка 43С образована так, чтобы пролегать вдоль периферии полого участка 37С катушки 12С передачи электрической энергии. В феррите 22С образован первый щелевой участок 44С, который пролегает от сквозного участка 43С до каждого из угловых участков 46С.

[0200] Феррит 22С включает в себя множество ферритовых деталей 45С, расположенных с интервалами в окружном направлении катушки 12С передачи электрической энергии.

[0201] Наружная периферия каждой ферритовой детали 45С включает в себя радиально-наружную сторону 50С, радиально-внутреннюю сторону 51С, наклонную сторону 52С, а также желобковую сторону 54С.

[0202] Угловой участок 46С образован парой ферритовых деталей 45С, которые расположены так, что их наклонные стороны 52С находятся друг напротив друга. Наклонные стороны 52С расположены так, чтобы находиться друг напротив друга через щелевой участок 44С, находящийся между ними.

[0203] Радиально-внутренняя сторона 51С образует часть периферии сквозного участка 43С, и радиально-внутренняя сторона 51С пролегает вдоль периферии полого участка 37С.

[0204] Желобковый участок 42С образован желобковыми сторонами 54С двух смежных ферритовых деталей 45С. Каждая желобковая сторона 54С образована так, что ось O1 намотки расположена на удлиненной линии желобковой стороны 54С.

[0205] В устройстве 3С передачи электрической энергии, выполненном, как описано выше, желобковые участки 42С расположены в феррите 22С, и каждая ферритовая деталь 45С имеет одинаковую форму; поэтому стоимость изготовления устройства 3С передачи электрической энергии может быть снижена.

[0206] Кроме того, желобковые участки 42С расположены на наружном периферийном участке феррита 22С. Поэтому величина магнитного потока, текущего по магнитным цепям, которые пролегают через ось O1 намотки и угловые участки 46С, может повыситься. Как следствие, коэффициент связи может быть увеличен.

[0207] Фиг. 32 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 72С и катушку 8С приемки электрической энергии устройства 4С приемки электрической энергии согласно четвертому варианту осуществления. Как показано на фиг. 32, желобковые участки 92С расположены на срединных участках между угловыми участками 91С на наружном периферийном участке феррита 72С, а сквозной участок 93С образован на центральном участке феррита 72С.

[0208] Каждый из желобковых участков 92С находится в положении, которое перекрывает срединный участок 96С соответствующего бокового участка 89С катушки 8С приемки электрической энергии. Периферия сквозного участка 93С пролегает вдоль периферии полого участка 90С катушки 8С приемки электрической энергии. Первый щелевой участок 94С, который пролегает от сквозного участка 93С к каждому из угловых участков 91С, образован в феррите 72С.

[0209] Феррит 72С включает в себя множество ферритовых деталей 95С, которые расположены с интервалами в окружном направлении катушки 8С приемки электрической энергии.

[0210] В устройстве 4С приемки электрической энергии, как описано выше, каждая ферритовая деталь 95С имеет одну и ту же форму, при этом предусмотрены желобковые участки 92С; поэтому стоимость изготовления снижается.

[0211] Кроме того, поскольку предусмотрены желобковые участки 92С, магнитный поток, взаимосвязанный с катушкой 12С передачи электрической энергии, может быть увеличен.

[0212] Фиг. 33 представляет собой вид в плане, показывающий устройство 3D передачи электрической энергии в качестве модифицированного примера устройства 3С передачи электрической энергии согласно четвертому варианту осуществления. Форма радиально-внутренней стороны 51D каждой ферритовой детали 45D устройства 3D передачи электрической энергии, показанной на фиг. 33, отличается от формы радиально-внутренней стороны 51С каждой ферритовой детали 45С устройства 3С передачи электрической энергии. Остальная конфигурация устройства 3D передачи электрической энергии идентична таковой устройства 3С передачи электрической энергии.

[0213] Фиг. 34 представляет собой увеличенный вид, показывающий радиально-внутреннюю сторону 51D и ее прилегающие области. Как показано на фиг. 34, радиально-внутренняя сторона 51D ферритовой детали 45D включает в себя боковой участок 123, один конец которого соединен с желобковой стороной 54D, и боковой участок 124, соединенный одним своим концом с другим концом бокового участка 123 и другим своим концом - с наклонной стороной 52D.

[0214] Угловой участок 125 образован боковым участком 123 и боковым участком 124, а угловой участок 126 образован боковым участком 124 и наклонной стороной 52D. При этом угловой участок 127 образован желобковой стороной 54D и боковым участком 123.

[0215] Боковой участок 123 пролегает вдоль периферии полого участка 37D катушки 12D передачи электрической энергии. Боковой участок 124 образован так, что расстояние между боковым участком 124 и периферией полого участка 37D увеличивается от углового участка 125 к угловому участку 126.

[0216] На радиально-внутренней стороне 51D, угловой участок 127 является наиболее близким к центральному участку 48D катушки 12D передачи электрической энергии. На радиально-внутренней стороне 51D, угловой участок 126 является наиболее близким к угловому участку 46D.

[0217] В то время как расстояние между угловым участком 126 и периферией полого участка 37D обозначено как расстояние L15, а расстояние между угловым участком 127 и полым участком 37D обозначено как расстояние L16, расстояние L15 больше, чем расстояние L16.

[0218] Далее будет проведено сравнение феррита 22D с ферритом 22С показанным на фиг. 31. Радиально-внутренняя сторона 51С феррита 22С пролегает вдоль периферии полого участка 37С, при этом радиально-внутренняя сторона 51D феррита 22D выполнена с боковым участком 124.

[0219] Таким образом, угловой участок 126 феррита 22D и участок, расположенный вблизи углового участка 126, расположены ближе к оси O1 намотки, чем таковые феррита 22С. Поэтому площадь, которая у феррита 22D просматривается через полый участок 37D, больше, чем площадь, которая у феррита 22С просматривается через полый участок 37С. В результате величина магнитного потока, направленного со стороны оси O1 намотки к угловому участку 46D, может увеличиться, и магнитный поток, взаимосвязанный с катушкой приемки электрической энергии, может увеличиться.

[0220] Фиг. 35 представляет собой вид в плане, показывающий модифицированный пример устройства 4С приемки электрической энергии, показанного на фиг. 32. Как показано на фиг. 35, устройство 4D приемки электрической энергии включает в себя феррит 72D и катушку 8D приемки электрической энергии, при этом феррит 72D включает в себя множество ферритовых деталей 95D.

[0221] Наружная периферия каждой ферритовой детали 95D включает в себя радиально-наружную сторону 110D, радиально-внутреннюю сторону 111D, наклонную сторону 112D, а также желобковую сторону 114D. Радиально-внутренняя сторона 111D включает в себя боковой участок 128 и боковой участок 129. Боковой участок 128 пролегает вдоль периферии полого участка 90D катушки 8D приемки электрической энергии. Боковой участок 129 образован так, что расстояние между боковым участком 129 и периферией полого участка 90D увеличивается от соединительного участка между боковым участком 129 и боковым участком 128.

[0222] Поэтому в устройстве 4D приемки электрической энергии величина магнитного потока, взаимосвязанного с катушкой 12D передачи электрической энергии, также может увеличиться, как в устройстве 3D передачи электрической энергии.

[0223] В первом варианте осуществления, например, множество первых щелевых участков 44а и множество вторых щелевых участков 44b образованы в феррите 22, как показано на фиг. 6. Однако первые щелевые участки 44а и вторые щелевые участки 44b не являются существенной частью конструкции.

[0224] Фиг. 36 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 22Е и катушку 12Е передачи электрической энергии устройства 3Е передачи электрической энергии. Как показано на фиг. 36, в феррите 22Е не образовано первых щелевых участков 44а и вторых щелевых участков 44b.

[0225] Поскольку первый щелевой участок 44а не образован в каждом угловом участке 46Е, площадь углового участка 46Е больше, чем площадь углового участка 46, показанного на фиг. 6.

[0226] Поэтому величина магнитного потока, направленная от оси O1 намотки к угловому участку 46Е, может увеличиться, и величина магнитного потока, взаимосвязанного с катушкой приемки электрической энергии, может быть увеличена.

[0227] Далее, в то время как магнитный поток MF, попадающий на угловой участок 46Е, возвращается в область, прилегающую к оси O1 намотки, на течение магнитного потока MF не воздействуют вторые щелевые участки 44b. Поэтому, после вхождения на угловой участок 46Е, магнитный поток MF может возвратиться на ось O1 намотки и прилегающую к ней область различными путями. В результате в феррите 22Е может снизиться магнитное сопротивление.

[0228] Феррит устройства 4 приемки электрической энергии может быть выполнен идентично ферриту 22Е.

[0229] На фиг. 37 показано устройство 3F передачи электрической энергии в качестве модифицированного примера устройства 3Е передачи электрической энергии, показанного на фиг. 36. В феррите 22F устройства 3F передачи электрической энергии образованы вторые щелевые участки 44b, однако отсутствуют первые щелевые участки 44а.

[0230] Феррит 22F включает в себя четыре ферритовых детали 45F, расположенных в окружном направлении катушки 12F передачи электрической энергии. Вторые щелевые участки 44b образованы между смежными ферритовыми деталями 45F.

[0231] Таким образом, феррит 22F состоит из множества ферритовых деталей 45F, что позволяет устройству 3F передачи электрической энергии быть крупноразмерным. Кроме того, поскольку первые щелевые участки 44а отсутствуют, магнитный поток, взаимосвязанный с катушкой приемки электрической энергии, может быть увеличен.

[0232] В то время как наружная периферия феррита 22 состоит из прямых боковых участков в вариантах осуществления с первый по пятый, наружная периферия феррита 22 может иметь изогнутую форму или дугообразную форму, как показано на фиг. 38. Аналогичным образом, наружная периферия феррита 72 устройства 4 приемки электрической энергии может иметь изогнутую форму или дугообразную форму.

[0233] В то время как боковые участки феррита выровнены с боковыми участками катушки передачи электрической энергии или катушки приемки электрической энергии в вариантах осуществления с первого по пятый, феррит 22 может быть образован так, чтобы быть больше по размеру, чем катушка 12 передачи электрической энергии, как показано на фиг. 39. В этом случае также, если смотреть на катушку 12 передачи электрической энергии и феррит 22 сверху катушки 12 передачи электрической энергии и феррита 22, часть каждого желобкового участка 42 перекрывает катушку 12 передачи электрической энергии. В первом варианте осуществления и других вариантах осуществления, боковые участки феррита образованы так, чтобы перекрывать боковые участки катушки передачи электрической энергии или катушки приемки электрической энергии в вертикальном направлении, поэтому устройство 3 передачи электрической энергии и устройство 4 приемки электрической энергии уменьшены в размерах. Кроме того, опорная пластина, которая поддерживает феррит, выполнена со ступенчатым участком 16, как показано на фиг. 9, поэтому магнитный поток может попадать на боковые участки феррита.

[0234] В вариантах осуществления с первого по пятый, желобковые участки, расположенные в феррите, выполнены в таком размере, что желобковые участки перекрывают части боковых участков наружных периферий катушки приемки электрической энергии и катушки передачи электрической энергии. Тем не менее, в качестве размеров желобковых участков могут быть использованы различные размеры.

[0235] Фиг. 40 представляет собой вид в плане, показывающий модифицированный пример устройства передачи электрической энергии. Как показано на фиг. 40, устройство 3G передачи электрической энергии включает в себя феррит 22G, а катушка 12G передачи электрической энергии размещена на верхней поверхности феррита 22G.

[0236] Феррит 22G включает в себя множество угловых участков 46G, и наружный периферийный участок феррита 22G включает в себя желобковые участки 42G, расположенные между угловыми участками 46G. Как показано на фиг. 40, если смотреть на желобковые участки 42G и катушку 12G передачи электрической энергии сверху катушки 12G передачи электрической энергии и феррита 22G, желобковые участки 42G расположены по всей длине боковых участков 41G катушки 12G передачи электрической энергии.

[0237] Желобковые участки 42G образованы так, что ширина каждого желобкового участка 42G уменьшается по направлению к полому участку 37G катушки 12G передачи электрической энергии. Поэтому ширина проточного канала, через который магнитный поток попадает на каждый угловой участок 46G, увеличивается от дистального концевого участка углового участка 46G к полому участку 37G, и магнитный поток может протекать благоприятным образом.

[0238] Притом, что каждая катушка передачи электрической энергии и катушка приемки электрической энергии выполнена в виде одинарной спиральной катушки в вышеописанных вариантах осуществления, каждая катушка передачи электрической энергии и катушка приемки электрической энергии может состоять из двух или более спиральных катушек.

[0239] Фиг. 41 представляет собой вид в перспективе, схематически показывающий бесконтактную зарядную систему 1Н в качестве модифицированного примера бесконтактной зарядной системы 1. Бесконтактная зарядная система 1Н, показанная на фиг. 41, включает в себя устройство 3Н передачи электрической энергии и устройство 4Н приемки электрической энергии.

[0240] Устройство 3Н передачи электрической энергии включает в себя феррит 160 в виде пластины, а также блок 145 катушки передачи электрической энергии, расположенный на верхней поверхности феррита 160.

[0241] Блок 145 катушки передачи электрической энергии включает в себя катушку 146 передачи электрической энергии, а также катушку 147 передачи электрической энергии, соединенную с катушкой 146 передачи электрической энергии. Полый участок 190 образован на центральном участке катушки 146 передачи электрической энергии, и полый участок 191 также образован на центральном участке катушки 147 передачи электрической энергии.

[0242] Катушка 146 передачи электрической энергии включает в себя внутренний конец 148 и наружный конец 149, и окружает ось O1А намотки. Кроме того, катушка 146 передачи электрической энергии выполнена так, что расстояние от оси O1А намотки увеличивается при возрастании числа витков от внутреннего конца 148 к наружному концу 149.

[0243] Катушка 147 передачи электрической энергии включает в себя наружный конец 150 и внутренний конец 151, при этом наружный конец 150 соединен с наружным концом 149. Катушка 147 передачи электрической энергии выполнена так, чтобы окружать ось O1В намотки, при этом расстояние от оси O1В намотки снижается при увеличении числа витков от наружного конца 150 к внутреннему концу 151.

[0244] Направление намотки от внутреннего конца 148 к наружному концу 149 в катушке 146 передачи электрической энергии противоположно направлению намотки от наружного конца 150 к внутреннему концу 151 в катушке 147 передачи электрической энергии.

[0245] Наружная периферия катушки 146 передачи электрической энергии включает в себя пару изогнутых участков 152, 153, и пару боковых участков 154, 155. Наружная периферия катушки 147 передачи электрической энергии также включает в себя пару изогнутых участков 156, 157, и пару боковых участков 158, 159. Желобковые участки 161, 162 расположены на участках, перекрывающихся с боковыми участками 158, 159, на наружном периферийном участке феррита 160.

[0246] Устройство 4Н приемки электрической энергии включает в себя феррит 170, а также блок 140 катушки приемки электрической энергии, расположенный на нижней поверхности феррита 170.

[0247] Блок 140 катушки приемки электрической энергии включает в себя катушку 141 приемки электрической энергии и катушку 142 приемки электрической энергии. Полый участок 192 образован на центральном участке катушки 141 приемки электрической энергии, и полый участок 193 образован на центральном участке катушки 142 приемки электрической энергии. Катушка 141 приемки электрической энергии включает в себя внутренний конец 171 и наружный конец 172, и выполнена так, чтобы окружать ось O2А намотки. Катушка 142 приемки электрической энергии включает в себя наружный конец 173 и внутренний конец 174, и выполнена так, чтобы окружать ось O2В намотки. Наружный конец 172 катушки 141 приемки электрической энергии соединен с наружным концом 173 катушки 142 приемки электрической энергии.

[0248] Направление намотки катушки 141 приемки электрической энергии от наружного конца 172 к внутреннему концу 171 противоположно направлению намотки катушки 142 приемки электрической энергии от наружного конца 173 к внутреннему концу 174.

[0249] Наружная периферия катушки 141 приемки электрической энергии включает в себя пару изогнутых участков 175, 176, и пару боковых участков 177, 178. Наружная периферия катушки 142 приемки электрической энергии также включает в себя пару изогнутых участков 180, 181, и пару боковых участков 182, 183.

[0250] На наружном периферийном участке феррита 170, желобковые участки 184, 185 образованы так, чтобы перекрываться с боковыми участками 182, 177.

[0251] В бесконтактной зарядной системе 1Н, выполненной, как описано выше, когда электрическую энергию передают из устройства 3Н передачи электрической энергии на устройство 4Н приемки электрической энергии, переменный ток подается на блок 145 катушки передачи электрической энергии.

[0252] Направление намотки катушки 146 передачи электрической энергии противоположно таковому катушки 147 передачи электрической энергии, и направление намотки катушки 141 приемки электрической энергии противоположно таковому катушки 142 приемки электрической энергии.

[0253] Поэтому магнитный поток MF, испускаемый из полого участка 190 катушки 146 передачи электрической энергии, проходит через полый участок 192 катушки 141 приемки электрической энергии, и попадает на феррит 170. Далее магнитный поток MF испускается от полого участка 193 катушки 142 приемки электрической энергии, и попадает на полый участок 191 катушки 147 передачи электрической энергии. Затем магнитный поток MF попадает на феррит 160. При наличии магнитного потока MF, протекающего таким образом, блок 140 катушки приемки электрической энергии принимает электрическую энергию.

[0254] В это время часть магнитного потока способна протекать вокруг бокового участка 154 и образовывать замкнутую цепь, либо протекать вокруг бокового участка 158 и образовывать замкнутую цепь.

[0255] Тем временем, феррит 160 оснащен желобковыми участками 161, 162, поэтому величина магнитного потока, который течет вокруг и образовывает замкнутую цепь, как описано выше, снижается.

[0256] В результате величина магнитного потока, проходящего по магнитным цепям, которые пролегают через полый участок 190 и полый участок 191, увеличивается. Таким образом, при наличии возросшей величины магнитного потока, текущего по эти магнитным цепям, магнитный поток MF, который проходит через положения, отдаленные от блока 145 катушки передачи электрической энергии, и попадает на полый участок 191, увеличивается.

[0257] Когда магнитный поток проходит в направлении от блока 145 катушки передачи электрической энергии, он становится ближе к блоку 140 катушки приемки электрической энергии. В результате магнитный поток, который испускается от полого участка 190 и попадает на полый участок 192 катушки 141 приемки электрической энергии, увеличивается, и коэффициент связи повышается.

[0258] Таким образом, данное изобретение может быть применено к различным типам катушек. В то время как контур феррита и катушки имеет в целом квадратную форму в описанных выше вариантах осуществления с первого по пятый, изобретение может быть применено к ферритам и катушкам, имеющим многоугольные формы, например, прямоугольную форму, пятиугольную форму и шестиугольную форму.

[0259] Далее будут описаны коэффициенты связи устройств передачи электрической энергии и устройств приемки электрической энергии согласно некоторым примерам, и коэффициенты связи устройств передачи электрической энергии и устройств приемки электрической энергии согласно некоторым сравнительным примерам.

[0260] Фиг. 42 представляет собой диаграмму, показывающую коэффициенты связи примеров 1-5 и коэффициенты связи сравнительных примеров 1-4. Данная диаграмма показывает результаты моделирования, которые получают с использованием JMAG (зарегистрированный товарный знак) в качестве программного обеспечения для анализа электромагнитного поля.

[0261] Устройство передачи электрической энергии примера 1 является устройством 3А передачи электрической энергии, показанным на фиг. 27, а устройство приемки электрической энергии примера 1 является устройством 4А приемки электрической энергии, показанным на фиг. 28.

[0262] Устройство передачи электрической энергии примера 2 является устройством 3 передачи электрической энергии, показанным на фиг. 6, а устройство приемки электрической энергии примера 2 является устройством 4 приемки электрической энергии, показанным на фиг. 16.

[0263] Устройство передачи электрической энергии примера 3 является устройством 3В передачи электрической энергии, показанным на фиг. 29, а устройство приемки электрической энергии примера 3 является устройством 4В приемки электрической энергии, показанным на фиг. 30.

[0264] Устройство передачи электрической энергии примера 4 является устройством 3С передачи электрической энергии, показанным на фиг. 31, а устройство приемки электрической энергии примера 4 является устройством 4С приемки электрической энергии, показанным на фиг. 32.

[0265] Устройство передачи электрической энергии примера 5 является устройством 3D передачи электрической энергии, показанным на фиг. 33, а устройство приемки электрической энергии примера 5 является устройством 4D приемки электрической энергии, показанным на фиг. 35.

[0266] Далее будет описан каждый из сравнительных примеров 1-4. Фиг. 43 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 22J и катушку 12J передачи электрической энергии устройства 3J передачи электрической энергии согласно сравнительному примеру 1. Феррит 22J не имеет каких-либо желобковых участков и щелевых участков. Устройство приемки электрической энергии согласно сравнительному примеру 1 имеет такую же конфигурацию, что и устройство 3J передачи электрической энергии.

[0267] Фиг. 44 представляет собой вид в плане, показывающий феррит 22K и катушку 12K передачи электрической энергии устройства 3K передачи электрической энергии согласно сравнительному примеру 2. Первые щелевые участки 44а и вторые щелевые участки 44b образованы в феррите 22K, однако, не имеется желобковых участков. Устройство приемки электрической энергии согласно сравнительному примеру 2 имеет такую же конфигурацию, что и устройство 3K передачи электрической энергии.

[0268] Фиг. 45 представляет собой вид в плане, показывающий устройство 3L передачи электрической энергии согласно сравнительному примеру 3. Устройство 3L передачи электрической энергии включает в себя катушку 12L передачи электрической энергии и феррит 22L. Феррит 22L включает в себя множество ферритовых деталей 45L.

[0269] Феррит 22L имеет вторые щелевые участки 44b и желобковые участки 42L. Желобковые участки 42L расположены в положениях, перекрывающихся с изогнутыми участками 40L катушки 12L передачи электрической энергии. Желобковые участки 42L пролегают от сквозного участка 43L и достигают наружной периферии феррита 22L.

[0270] Сквозной участок 43L образован на центральном участке феррита 22L, и периферия сквозного участка 43L выполнена так, чтобы пролегать вдоль полого участка 37L катушки 12 передачи электрической энергии. Устройство приемки электрической энергии согласно сравнительному примеру 3 имеет такую же конфигурацию, что и устройство 3L передачи электрической энергии.

[0271] Фиг. 46 представляет собой вид в плане, показывающий устройство 3М передачи электрической энергии согласно сравнительному примеру 4. Феррит 22М устройства 3М передачи электрической энергии включает в себя множество ферритовых деталей 45М. Радиально-внутренняя сторона 194 каждой ферритовой детали 45М образует часть периферии сквозного участка 43М феррита 22М.

[0272] Радиально-внутренняя сторона 194 включает в себя боковой участок 195 и боковой участок 196, соединенный с боковым участком 195. Боковой участок 195 пролегает вдоль полого участка 37М катушки передачи электрической энергии. Боковой участок 196 наклонен так, что расстояние от него до периферии полого участка 37М увеличивается в направлении от соединительного участка бокового участка 195 и бокового участка 196 к другому концу бокового участка 196.

[0273] Конфигурация устройства 3М передачи электрической энергии идентична таковой у устройства 3L передачи электрической энергии, показанного на фиг. 45, за исключением радиально-внутренних сторон 194. Устройство приемки электрической энергии согласно сравнительному примеру 4 имеет такую же конфигурацию, что и устройство 3М передачи электрической энергии.

[0274] В устройствах 3J, 3K передачи электрической энергии согласно сравнительному примеру 1 и сравнительному примеру 2, в ферритах 22J, 22K нет желобковых участков, и стоимость изготовления выше, чем таковая у устройств передачи электрической энергии согласно примерам 1-5.

[0275] Коэффициенты связи между устройствами 3L, 3М передачи электрической энергии и устройствами приемки электрической энергии согласно сравнительному примеру 3 и сравнительному примеру 4 ниже, чем таковые в примерах 1-5.

[0276] В сравнительном примере 3 и сравнительном примере 4, желобковые участки расположены на угловых участках феррита, и магнитное сопротивление магнитных цепей, по которым проходит магнитный поток, связывающий катушку передачи электрической энергии с катушкой приемки электрической энергии, является большим. С другой стороны, в примерах 1-5, нет желобковых участков, расположенных на угловых участках феррита, однако желобковые участки расположены на участках, перекрывающихся с боковыми участками катушки передачи электрической энергии. Поэтому обеспечиваются высокие коэффициенты связи.

[0277] Из фиг. 42 понятно, что коэффициент связи примера 2 выше, чем таковой у примера 1 и примера 3. В варианте 2 осуществления, желобковые участки расположены так, чтобы перекрываться со срединными участками боковых участков катушки. С другой стороны, в примере 1 и примере 3, желобковые участки расположены так, чтобы перекрываться с участками, расположенными на противоположных сторонах срединных участков боковых участков катушки. Таким образом, в примере 2 желобковые участки расположены на участках, перекрывающихся со срединными участками боковых участков катушки, и можно обеспечить еще более высокий коэффициент связи.

[0278] Из фиг. 42 понятно, что в примерах 4, 5, коэффициент связи примера 5 выше, чем таковой у примера 4. Это происходит потому, что феррит выполнен так, что угловой участок 126 расположен ближе к оси O1 намотки, чем угловой участок 125, как показано на фиг. 34. Также понятно путем сравнения между сравнительным примером 3 и сравнительным примером 4, что коэффициент связи можно повысить за счет использования описанной выше конструкции. Кроме того, в примере 2 вышеуказанная конструкция также применена, и коэффициент связи увеличивается.

[0279] Таким образом, понятно, что стоимость изготовления может быть снижена, и можно получить достаточно высокий коэффициент связи путем размещения желобковых участков в положениях, перекрывающихся с боковыми участками катушки передачи электрической энергии.

[0280] В то время как соответствующие варианты осуществления были описаны на основе изобретения, каждый из раскрытых здесь вариантов осуществления является не ограничительным, а является во всех отношениях описательным.

[0281] Изобретение может быть применено на устройстве передачи электрической энергии и устройстве приемки электрической энергии.

1. Устройство приемки электрической энергии, содержащее:

феррит, включающий в себя первую главную поверхность и вторую главную поверхность, расположенные в направлении толщины, при этом феррит имеет форму пластины; и

катушку приемки электрической энергии, расположенную на первой главной поверхности, при этом

катушка приемки электрической энергии окружает ось намотки, которая пролегает в направлении толщины,

катушка приемки электрической энергии имеет полый участок, если смотреть на катушку приемки электрической энергии из положения наблюдения, которое пространственно отдалено от катушки приемки электрической энергии в направлении, в котором пролегает ось намотки, а

наружный периферийный участок катушки приемки электрической энергии включает в себя множество изогнутых участков и боковых участков, которые соединяют смежные изогнутые участки, при этом

феррит включает в себя угловые участки, которые выступают наружу от изогнутых участков катушки приемки электрической энергии, если смотреть на феррит из положения наблюдения, а

желобковые участки выполнены на наружном периферийном участке феррита так, что желобковые участки перекрываются с боковыми участками, соответственно, если смотреть на катушку приемки электрической энергии и феррит из положения наблюдения, и

ширина каждого из желобковых участков, если мерить в окружном направлении катушки приемки электрической энергии, увеличивается с удалением от полого участка катушки приемки электрической энергии.

2. Устройство приемки электрической энергии по п. 1, в котором каждый из желобковых участков перекрывает срединную часть соответствующего одного из боковых участков катушки приемки электрической энергии, если смотреть на феррит и катушку приемки электрической энергии из положения наблюдения.

3. Устройство приемки электрической энергии по п. 2, в котором

феррит имеет сквозной участок,

сквозной участок феррита расположен в пределах полого участка катушки приемки электрической энергии, если смотреть на феррит и катушку приемки электрической энергии из положения наблюдения,

периферия сквозного участка включает в себя первый участок, близкий к срединной части, а также второй участок, близкий к угловому участку, и

расстояние между периферией полого участка и вторым участком больше, чем расстояние между периферией полого участка и первым участком.

4. Устройство приемки электрической энергии по п. 3, в котором

феррит имеет первый щелевой участок, который пролегает от сквозного участка и достигает каждого из угловых участков, а также второй щелевой участок, который пролегает от сквозного участка и достигает каждого из желобковых участков,

феррит включает в себя множество ферритовых деталей, которые расположены с интервалами в окружном направлении катушки приемки электрической энергии,

каждая ферритовая деталь включает в себя радиально-наружную сторону, радиально-внутреннюю сторону, наклонную сторону, желобковую сторону, и короткую сторону,

радиально-наружная сторона расположена на наружном периферийном участке углового участка,

радиально-внутренняя сторона образует часть периферии сквозного участка,

наклонная сторона соединяет радиально-наружную сторону и радиально-внутреннюю сторону;

желобковая сторона соединена с радиально-наружной стороной и образует часть периферии желобкового участка,

короткая сторона соединяет радиально-внутреннюю сторону и желобковую сторону,

наружный периферийный участок каждого из угловых участков образован радиально-наружными сторонами двух ферритовых деталей, которые расположены так, что наклонные стороны расположены напротив друг друга с первым щелевым участком, находящимся между радиально-наружными сторонами двух ферритовых деталей, и

периферия каждого из желобковых участков образована желобковыми сторонами двух ферритовых деталей, которые расположены так, что короткие стороны расположены напротив друг друга через второй щелевой участок, вклинивающийся между желобковыми сторонами двух ферритовых деталей.

5. Устройство передачи электрической энергии, содержащее:

феррит, включающий в себя первую главную поверхность и вторую главную поверхность, расположенные в направлении толщины, при этом феррит имеет форму пластины; и

катушку передачи электрической энергии, расположенную на первой главной поверхности, при этом

катушка передачи электрической энергии окружает ось намотки, которая пролегает в направлении толщины,

катушка передачи электрической энергии имеет полый участок, если смотреть на катушку передачи электрической энергии из положения наблюдения, которое пространственно отдалено от катушки передачи электрической энергии в направлении, в котором пролегает ось намотки, а

наружный периферийный участок катушки передачи электрической энергии включает в себя множество изогнутых участков и боковых участков, которые соединяют смежные изогнутые участки, при этом

феррит включает в себя угловые участки, которые выступают наружу от изогнутых участков катушки передачи электрической энергии, если смотреть на феррит из положения наблюдения, а

желобковые участки выполнены на наружном периферийном участке феррита так, что желобковые участки перекрываются с боковыми участками, соответственно, если смотреть на катушку передачи электрической энергии и феррит из положения наблюдения, и

ширина каждого из желобковых участков, если мерить в окружном направлении катушки передачи электрической энергии, увеличивается с удалением от полого участка катушки передачи электрической энергии.

6. Устройство передачи электрической энергии по п. 5, в котором каждый из желобковых участков перекрывает срединную часть соответствующего одного из боковых участков катушки передачи электрической энергии, если смотреть на феррит и катушку передачи электрической энергии из положения наблюдения.

7. Устройство передачи электрической энергии по п. 6, в котором

феррит имеет сквозной участок,

сквозной участок феррита расположен в пределах полого участка катушки передачи электрической энергии, если смотреть на феррит и катушку передачи электрической энергии из положения наблюдения,

периферия сквозного участка включает в себя первый участок, близкий к срединной части, а также второй участок, близкий к угловому участку, и

расстояние между периферией полого участка и вторым участком больше, чем расстояние между периферией полого участка и первым участком.

8. Устройство передачи электрической энергии по п. 7, в котором

феррит имеет первый щелевой участок, который пролегает от сквозного участка и достигает каждого из угловых участков, а также второй щелевой участок, который пролегает от сквозного участка и достигает каждого из желобковых участков,

феррит включает в себя множество ферритовых деталей, которые расположены с интервалами в окружном направлении катушки передачи электрической энергии,

каждая ферритовая деталь включает в себя радиально-наружную сторону, радиально-внутреннюю сторону, наклонную сторону, желобковую сторону, и короткую сторону,

радиально-наружная сторона расположена на наружном периферийном участке углового участка,

радиально-внутренняя сторона образует часть периферии сквозного участка,

наклонная сторона соединяет радиально-наружную сторону и радиально-внутреннюю сторону;

желобковая сторона соединена с радиально-наружной стороной и образует часть периферии желобкового участка,

короткая сторона соединяет радиально-внутреннюю сторону и желобковую сторону,

наружный периферийный участок каждого из угловых участков образован радиально-наружными сторонами двух ферритовых деталей, которые расположены так, что наклонные стороны расположены напротив друг друга, с первым щелевым участком, находящимся между радиально-наружными сторонами двух ферритовых деталей, и

периферия каждого из желобковых участков образована желобковыми сторонами двух ферритовых деталей, которые расположены так, что короткие стороны расположены напротив друг друга через второй щелевой участок, вклинивающийся между желобковыми сторонами двух ферритовых деталей.



 

Похожие патенты:

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение надежности и безопасности беспроводной системы передачи мощности.

Использование – в области электротехники. Технический результат – возможность регулирования передачи мощности при смещении катушек приема и передачи мощности относительно друг друга.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в увеличении передаваемой мощности от первичной к вторичной обмотке трансформатора и, соответственно, сокращение времени заряда аккумуляторных батарей подводного аппарата.

Изобретение относится к системе для отбора электромагнитной энергии внутри кабеля, содержащей один или большее количество силовых кабелей и устройство для отбора электромагнитной энергии без прямого электрического контакта с основными проводниками - фазными жилами кабеля (601), которое выборочно намотано вокруг силового кабеля, причем устройство для отбора электромагнитной энергии представляет собой спиральный непрерывный сердечник (802), а также содержит способ изготовления системы и устройства.

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в обеспечении быстрой и точной процедуры поиска местоположений приемников мощности и в обеспечении возможности одновременной зарядки нескольких приемников с использованием мультифокусировки микроволн.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение конфигурируемой фазы ожидания приемника электроэнергии поддержанием заряда батареи или обеспечением быстрой инициализации фазы передачи электроэнергии.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение точности обнаружения потерь мощности при более высоких уровнях мощности.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение эффективного управления питанием многокристальной сборки, имеющей кристаллы с различными требованиями к напряжению питания.

Использование – в области электротехники. Технический результат - обнаружение сторонних объектов и предотвращение их избыточного нагрева.

Использование – в области электротехники. Технический результат - обнаружение сторонних объектов и предотвращение их избыточного нагрева.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении технологичности изготовления.

Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторостроению. Технический результат состоит в выравнивании осевой составляющей магнитного поля рассеяния.

Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторам. Технический результат состоит в повышении эффективности работы трансформатора.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэнергетическим установкам. Ветроэнергетическая установка содержит башню (102) с по меньшей мере одним нижним башенным сегментом (102а), изготовленный заранее противопожарный модуль (300), вмещающий трансформатор (500) и служащий для ограничения распространения пожара, возникшего в противопожарном модуле (300).

Изобретение относится к области электротехники, в частности к изготовлению электронного компонента, в особенности катушки с сердечником, у которой витки катушечной обмотки, по меньшей мере, на одном участке имеют между собой промежуток в продольном направлении катушки, в области которого отливается захватный элемент из пластмассы, который охватывает как сердечник, так и, по меньшей мере, оба соседних витка катушечной обмотки в продольном направлении.

Изобретение относится к радиотехнике, к радиотехническим элементам, применяемым в электрических цепях с частотной избирательностью, и может быть использовано в трактах промежуточной частоты радиоприемных устройств.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в учебных приборах для лабораторного практикума по курсу физики. .

Изобретение относится к области электротехники, металлургии и может быть использовано, например, при плавке и рафинировании алюминиевых сплавов. .

Изобретение относится к прикладной сверхпроводимости и позволяет повысить степень защиты обмотки от возможных механических повреждений, а также степень безопасности эксплуатации.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к трансформаторам и реакторам большой мощности. .

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении веса и затрат на изготовление, повышении механической стабильности.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение коэффициента связи беспроводной передачи мощности при снижении материалоемкости. Согласно изобретению устройство приемки электрической энергии включает в себя феррит, а также катушку приемки электрической энергии, в которой образован полый участок. Катушка приемки электрической энергии выполнена так, чтобы окружать ось намотки, которая пролегает в направлении толщины. Если смотреть на катушку приемки электрической энергии и феррит из положения наблюдения, пространственно отдаленного от катушки приемки электрической энергии в направлении, в котором пролегает ось намотки, то желобковые участки образованы на наружном периферийном участке феррита так, что желобковые участки перекрываются с боковыми участками катушки. Ширина каждого желобкового участка, если мерить в окружном направлении катушки приемки электрической энергии, увеличивается с удалением от полого участка катушки приемки электрической энергии. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 46 ил.

Наверх