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Title:
IN-MOTION CONTACTLESS POWER SUPPLY SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/174900
Kind Code:
A1
Abstract:
This in-motion contactless power supply system uses a plurality of primary coils 112 laid along the direction of travel of a road and a secondary coil 212 installed in a vehicle 200 to supply power to the vehicle while the vehicle is in motion. The secondary coil is an M-phase coil constituted by M coils, where M is an integer greater than or equal to 2. Each of the M coils includes a coil end Ce extending in the front-back direction of the vehicle and a main coil section Mc extending in the width direction of the vehicle and is configured such that the magnetic resistance of the magnetic path through which the magnetic flux of the coil end Ce flows is greater than the magnetic resistance of the magnetic path through which the magnetic flux of the main coil section Mc flows.

Inventors:
KIGUCHI TAKUYA (JP)
YAMAGUCHI NOBUHISA (JP)
TAKAHASHI EISUKE (JP)
SUMITA HAYATO (JP)
FUJIKAWA TOMOYUKI (JP)
MAZAKI KOJI (JP)
TAKITA SHIMPEI (JP)
KANESAKI MASAKI (JP)
TAKAHASHI MASAYA (JP)
UDA KAZUHIRO (JP)
NAKAYASHIKI YUSEI (JP)
SHIBANUMA MITSURU (JP)
OBAYASHI KAZUYOSHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2020/000879
Publication Date:
September 03, 2020
Filing Date:
January 14, 2020
Export Citation:
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Assignee:
DENSO CORP (JP)
International Classes:
B60L5/00; B60L50/10; B60L50/53; H01F38/14; H02J7/00; H02J50/10
Domestic Patent References:
WO2017046946A12017-03-23
Foreign References:
JP2011200052A2011-10-06
JP2014230474A2014-12-08
JP2017521984A2017-08-03
Attorney, Agent or Firm:
TOKKYO GYOMUHOJIN MEISEI INTERNATIONAL PATENT FIRM (JP)
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Claims:
\¥0 2020/174900 13 卩(:170? 2020 /000879

請求の範囲

[請求項 1 ] 道路の進行方向に沿って設置された複数の 1次コイル (1 1 2) と

、 車両 (2 0 0) に搭載された 2次コイル (2 1 2) とを用いて前記 車両の走行中に前記車両に給電する走行中非接触給電システムであっ て、

IV!を 2以上の整数としたとき、 前記 2次コイルは、 IV!個のコイルで 構成された IV!相コイルであり、

前記 IV!個のコイルは、 前記車両の前後方向に沿って延びるコイルエ ンド (〇6) と、 前記車両の幅方向に沿って延びる主コイル部 ) とを有しており、 前記コイルエンドの磁束が通る磁路の磁気抵抗が 、 前記主コイル部の磁束が通る磁路の磁気抵抗よりも大きくなるよう に構成されている、 走行中非接触給電システム。

[請求項 2] 請求項 1 に記載の走行中非接触給電システムであって、

前記 2次コイルには磁性体ヨーク (2 1 4) が設けられており、 前記 IV!個のコイルを前記磁性体ヨークの表面に垂直な方向から観察 したとき、 前記コイルエンドは前記磁性体ヨークの外側に配置されて いる、 走行中非接触給電システム。

[請求項 3] 請求項 2に記載の走行中非接触給電システムであって、

前記磁性体ヨークは、 前記 IV!個のコイルが配置されている表面と、 前記表面と反対側の裏面とを有し、

前記 2次コイルは、 前記磁性体ヨークの前記裏面に配置された磁気 シールド (2 1 6) を含み、 前記磁気シールドは前記磁性体ヨークよ りも大きな表面積を有し、

前記コイルエンドは前記磁性体ヨークの外側において、 前記磁気シ —ルドに向かう方向に折り曲げられている、 走行中非接触給電システ ム〇

[請求項 4] 請求項 2に記載の走行中非接触給電システムであって、

前記磁性体ヨークは、 前記 IV!個のコイルが配置されている表面と、 \¥0 2020/174900 14 卩(:170? 2020 /000879

前記表面と反対側の裏面とを有し、

前記 2次コイルには、 前記磁性体ヨークの前記裏面に配置された磁 気シールド (2 1 6) が設けられており、 前記磁気シールドは前記磁 性体ヨークよりも大きな表面積を有し、

前記磁気シールドは前記磁性体ヨークの外側において、 前記コイル エンドに向かう方向に折り曲げられている、 走行中非接触給電システ ム〇

[請求項 5] 請求項 2〜 4のいずれか一項に記載の走行中非接触給電システムで あって、

前記 IV!個のコイルは、 前記車両の幅方向に互いにずれて配置されて いる、 走行中非接触給電システム。

[請求項 6] 請求項 1〜 5のいずれか一項に記載の走行中非接触給電システムで あって、

前記 IV!個のコイルは、 前記車両の幅方向に沿って測った各コイルの 幅が、 前記車両の前後方向に沿った配列順に徐々に増加するように構 成されている、 走行中非接触給電システム。

[請求項 7] 請求項 1〜 6のいずれか一項に記載の走行中非接触給電システムで あって、

前記 IV!個のコイルは、 前記車両の前後方向に沿って測った各コイル の長さが、 前記車両の前後方向に沿った配列順に徐々に減少するよう に構成されている、 走行中非接触給電システム。

[請求項 8] 請求項 1〜 4のいずれか一項に記載の走行中非接触給電システムで あって、

前記 IV!は 3以上の整数であり、

前記車両の前後方向に沿って並ぶ前記 IV!個のコイルのうちの中央に 存在する特定相のコイルは、 他の相のコイルよりも前記車両の幅方向 に沿って測ったコイルの幅が小さく設定されている、 走行中非接触給 電システム。

Description:
\¥0 2020/174900 1 卩(:17 2020 /000879 明 細 書

発明の名称 : 走行中非接触給電システム

関連出願の相互参照

[0001 ] 本出願は、 2 0 1 9年2月 2 8日に出願された日本出願番号 2 0 1 9— 0

3 5 1 7 8号に基づくもので、 ここにその記載内容を援用する。

技術分野

[0002] 本開示は、 車両の走行中に非接触で車両に給電する技術 に関する。

背景技術

[0003] 特表 2 0 1 5— 5 2 1 4 5 6号公報には、 車両の走行中に非接触で車両に 給電する技術が開示されている。 この従来技術では、 道路に設置される 1次 コイルと車両に搭載される 2次コイルは、 それぞれ 3相コイルとして構成さ れている。

発明の概要

[0004] しかしながら、 電力脈動を更に減少させることができる技術 が望まれてい た。

[0005] 本開示は、 上述の課題の少なくとも一部を解決するため になされたもので あり、 以下の形態又は適用例として実現することが 可能である。

[0006] 本開示の一形態によれば、 道路の進行方向に沿って設置された複数の 1次 コイル 1 1 2と、 車両 2 0 0に搭載された 2次コイル 2 1 2とを用いて前記 車両の走行中に前記車両に給電する走行中非 接触給電システムが提供される 。 この走行中非接触給電システムでは、 IV!を 2以上の整数としたとき、 前記 2次コイルは、 IV!個のコイルで構成された1\/1相コイルであ 、 前記 IV!個のコ イルは、 前記車両の前後方向に沿って延びるコイルエ ンド〇 6と、 前記車両 の幅方向に沿って延びる主コイル部 IV!〇とを有しており、 前記コイルエンド の磁束が通る磁路の磁気抵抗が、 前記主コイル部の磁束が通る磁路の磁気抵 抗よりも大きくなるように構成されている。

[0007] この走行中非接触給電システムによれば、 2次コイルにおいて、 コイルエ \¥0 2020/174900 2 卩(:170? 2020 /000879

ンドの磁束が通る磁路の磁気抵抗が、 主コイル部の磁束が通る磁路の磁気抵 抗よりも大きくなるように構成されているの で、 電力脈動の少ない給電を行 うことが可能である。

図面の簡単な説明

[0008] 本開示についての上記目的およびその他の目 的、 特徴や利点は、 添付の図 面を参照しながら下記の詳細な記述により、 より明確になる。 その図面は、 [図 1]図 1は、 走行中非接触給電システムの全体構成を示す ブロック図であり

[図 2八]図 2八は、 1次コイルが単相で 2次コイルが 3相のコイル構成を示す 説明図であり、

[図 28]図 2巳は、 1次コイルが単相で 2次コイルが 2相のコイル構成を示す 説明図であり、

[図 3八]図 3八は、 1次コイルが多相で 2次コイルが単相の場合のインバータ 出力を示す説明図であり、

[図 38]図 3巳は、 1次コイルが単相で 2次コイルが多相の場合のインバータ 出力を示す説明図であり、

[図 4八]図 4八は、 2相の 2次コイルのコイルエンドを磁性体ヨークの 面領 域内に配置した構成を示す説明図であり、

[図 48]図 4巳は、 2相の 2次コイルのコイルエンドを磁性体ヨークの 側に 配置した構成を示す説明図であり、

[図 5八]図 5八は、 3相の 2次コイルのコイルエンドを磁性体ヨークの 面領 域内に配置した構成を示す説明図であり、

[図 58]図 5巳は、 3相の 2次コイルのコイルエンドを磁性体ヨークの 側に 配置した構成を示す説明図であり、

[図 6]図 6は、 3相の 2次コイルのうちの中央のコイルの幅を他の イルの幅 よりも小さく した構成を示す説明図であり、

[図 7]図 7は、 3相の 2次コイルの各コイルを幅方向にずらした構 を示す説 明図であり、 \¥0 2020/174900 3 卩(:170? 2020 /000879

[図 8八]図 8八は、 3相の 2次コイルのコイルエンドを磁気シールド側 折り 曲げた構成を示す説明図であり、

[図 88]図 8巳は、 磁気シールドを 3相の 2次コイルのコイルエンド側に折り 曲げた構成を示す説明図であり、

[図 9]図 9は、 3相の 2次コイルの各コイルの長さと幅を順に変更 た構成を 示す説明図である。

発明を実施するための形態

[0009] 図 1 に示すように、 走行中非接触給電システムは、 道路 に設置された 非接触給電装置 1 〇〇と、 を走行する車両 2 0 0とを含み、 車両 2 〇〇の走行中に非接触給電装置 1 0 0から車両 2 0 0に給電することが可能 なシステムである。 車両 2 0 0は、 例えば、 電気自動車やハイブリッ ド車と して構成される。 図 1 において、 X軸方向は車両 2 0 0の進行方向又は前後 方向を示し、 V軸方向は車両 2 0 0の幅方向を示し、 å軸方向は鉛直上方向 を示す。 後述する他の図における X , ソ, å軸の方向も、 図 1 と同じ方向を 示している。

[0010] 非接触給電装置 1 〇〇は、 複数の送電コイル部 1 1 〇と、 複数の送電コイ ル部 1 1 〇に交流電圧を供給する複数の送電回路 1 2 0と、 複数の送電回路 1 2 0に直流電圧を供給する電源回路 1 3 0と、 受電コイル位置検出部 1 4 〇とを備えている。

[001 1] 複数の送電コイル部 1 1 〇は、 道路 3の進行方向に沿って設置されてい る。 個々の送電コイル部 1 1 〇は、 1次コイルを含んでいる。 1次コイルを 「送電コイル」 とも呼ぶ。 送電コイル部 1 1 0の具体的な構成例については 後述する。 1次コイルは送電コイル部 1 1 〇として構成されている必要はな く、 道路 3の進行方向に沿って複数の 1次コイルが設置されていればよい

[0012] 複数の送電回路 1 2 0は、 電源回路 1 3 0から供給される直流電圧を高周 波の交流電圧に変換して送電コイル部 1 1 〇の 1次コイルに印加するインバ —夕回路である。 電源回路 1 3 0は、 直流電圧を送電回路 1 2 0に供給する \¥0 2020/174900 4 卩(:170? 2020 /000879

回路である。 例えば、 電源回路 1 3 0は、 外部電源の交流電圧を整流して直 流電圧を出力する八〇/〇〇コンバータ回路 して構成される。 電源回路 1 3 0が出力する直流電圧は、 完全な直流電圧でなくてもよく、 或る程度の変 動 (リップル) を含んでいても良い。

[0013] 受電コイル位置検出部 1 4 0は、 車両 2 0 0に搭載されている受電コイル 部 2 1 0の位置を検出する。 受電コイル位置検出部 1 4 0は、 例えば、 複数 の送電回路 1 2 0における送電電力や送電電流の大きさから 電コイル部 2 1 〇の位置を検出しても良く、 或いは、 車両 2 0 0との無線通信や車両 2 0 0の位置を検出する位置センサを利用して受 コイル部 2 1 0の位置を検出 しても良い。 複数の送電回路 1 2 0は、 受電コイル位置検出部 1 4 0で検出 された受電コイル部 2 1 0の位置に応じて、 受電コイル部 2 1 0に近い 1つ 以上の送電コイル部 1 1 0を用いて送電を実行する。

[0014] 車両 2 0 0は、 受電コイル部 2 1 0と、 受電回路 2 2 0と、 メインバッテ リ 2 3 0と、 モータジェネレータ 2 4 0と、 インバータ回路 2 5 0と、 0 0 コンパータ回路 2 6 0と、 補機バッテリ 2 7 0と、 補機 2 8 0と、 制 御装置 2 9 0とを備えている。

[0015] 受電コイル部 2 1 0は、 2次コイルを含んでおり、 送電コイル部 1 1 0の

1次コイルとの間の電磁誘導によって誘導起 力を生じる装置である。 2次 コイルを 「受電コイル」 とも呼ぶ。 受電回路 2 2 0は、 受電コイル部 2 1 0 から出力される交流電圧を、 メインバッテリ 2 3 0の充電に適した直流電圧 に変換する回路である。 例えば、 受電回路 2 2 0は、 交流電圧を直流電圧に 変換する整流回路と、 その直流電圧を昇圧する口 ( 3 / 0 ( 3コンバータ回路と を含む回路として構成される。 受電回路 2 2 0から出力される直流電圧は、 メインバッテリ 2 3 0の充電に利用することができ、 また、 補機バッテリ 2 7 0の充電や、 モータジェネレータ 2 4 0の駆動、 及び、 補機 2 8 0の駆動 にも利用可能である。

[0016] メインバッテリ 2 3 0は、 モータジェネレータ 2 4 0を駆動するための比 較的高い直流電圧を出力する 2次電池である。 モータジェネレータ 2 4 0は \¥0 2020/174900 5 卩(:170? 2020 /000879

、 3相交流モータとして動作し、 車両 2 0 0の走行のための駆動力を発生す る。 モータジェネレータ 2 4 0は、 車両 2 0 0の減速時にはジェネレータと して動作し、 3相交流電圧を発生する。 インバータ回路 2 5 0は、 モータジ ェネレータ 2 4 0がモータとして動作するとき、 メインバッテリ 2 3 0の直 流電圧を 3相交流電圧に変換してモータジェネレータ 2 4 0に供給する。 イ ンバータ回路 2 5 0は、 モータジェネレータ 2 4 0がジェネレータとして動 作するとき、 モータジェネレータ 2 4 0が出力する 3相交流電圧を直流電圧 に変換してメインバッテリ 2 3 0に供給する。

[0017] 〇〇/〇〇コンパータ回路 2 6 0は、 メインバッテリ 2 3 0の直流電圧を

、 より低い直流電圧に変換して補機バッテリ 2 7 0及び補機 2 8 0に供給す る。 補機バッテリ 2 7 0は、 補機 2 8 0を駆動するための比較的低い直流電 圧を出力する 2次電池である。 補機 2 8 0は、 空調装置や電動パヮーステア リング装置等の周辺装置である。

[0018] 制御装置 2 9 0は、 車両 2 0 0内の各部を制御する。 制御装置 2 9 0は、 走行中非接触給電を受ける際には、 受電回路 2 2 0を制御して受電を実行す る。

[0019] 図 2八に示すように、 送電コイル部 1 1 0は、 1次コイル 1 1 2と、 磁性 体ヨーク 1 1 4とを有している。 受電コイル部 2 1 0は、 2次コイル 2 1 2 と、 磁性体ヨーク 2 1 4とを有している。 この例では、 1次コイル 1 1 2は 、 単相コイルとして構成されている。 2次コイル 2 1 2は、 II相コイル 2 1 2リと V相コイル 2 1 2 Vと 相コイル 2 1 2 とを含む 3相コイルとして 構成されている。 3つのコイル 2 1 2リ, 2 1 2 V , 2 1 2 はスター結線 又はデルタ結線されている。 各コイル 2 1 2リ, 2 1 2 V , 2 1 2 は、 2 以上の巻数を有する集中巻コイルとして構成 されているが、 図 2 では簡略 化して描かれている。 各コイルのコイル線を示す丸の中に付されて いる黒丸 「 -」 とバツ印 「X」 は、 電流方向が逆方向であることを示している。 後述 する他の図も同様である。

[0020] 磁性体ヨーク 1 1 4 , 2 1 4はいわゆるバックヨークであり、 コイル 1 1 \¥0 2020/174900 6 卩(:170? 2020 /000879

2 , 2 1 2の周辺の磁束密度を高めるために使用され いる。 送電コイル部 1 1 0の磁性体ヨーク 1 1 4は、 1次コイル 1 1 2の裏側に配置されている 。 「 1次コイル 1 1 2の裏側」 とは、 1次コイル 1 1 2と 2次コイル 2 1 2 の間のギャップと反対の側を意味する。 同様に、 受電コイル部 2 1 0の磁性 体ヨーク 2 1 4は、 2次コイル 2 1 2の裏側に配置されている。 磁性体ヨー ク 1 1 4 , 2 1 4とは別に、 1次コイル 1 1 2と 2次コイル 2 1 2に磁性体 コアを設けてもよい。 また、 磁性体ヨーク 1 1 4 , 2 1 4の裏側に、 非磁性 金属製の磁気シールドをそれぞれ設けてもよ い。

[0021] 図 2八には、 1次コイル 1 1 2による電圧波形が描かれている。 1次コイ ル 1 1 2に印加する交流電圧の周波数は、 1次コイル 1 1 2から 2次コイル 2 1 2への送電に関して、 車両 2 0 0の走行中にも 2次コイル 2 1 2がほぼ 停止していると見なせる程度に十分に高い周 波数に設定される。 図 2八にお いて、 2次コイル 2 1 2が X方向 (右方向) に一定速度で移動すると仮定す ると、 2次コイル 2 1 2の移動周波数干 212 を次式で算出できる。

干 212= 1 / { 112 / V 21 å } ( 1)

ここで、 112 は 1次コイル 1 1 2のピッチ [01] 、 212 は 2次コイル 2 1 2の 移動速度 [111 / 3] である。

この移動周波数チ 212 は、 2次コイル 2 1 2が複数の 1次コイル 1 1 2の配列 方向に沿って進行するときの周波数であると 考えることができる。 例えば、 走行中非接触給電における 2次コイル 2 1 2の移動周波数チ 212 が数十 1 ~ 1 å〜数 百 1 ~ 1 åの範囲の場合には、 1次コイル 1 1 2に印加する交流電圧の周波数は の範囲の値に設定される。 このように、 1次コイル 1 1 2に印加する交流電圧の周波数を 2次コイル 2 1 2の移動周波数干 212 より も十分に大きな値に設定すれば、 1次コイル 1 1 2から 2次コイル 2 1 2へ の送電に関しては、 車両 2 0 0の走行中にも 2次コイル 2 1 2がほぼ停止し ていると見なすことができる。 但し、 車両 2 0 0が走行すると、 1次コイル 1 1 2と 2次コイル 2 1 2の相互の位置関係が変化するので、 送電電力に変 動 (電力脈動) が生じる。 この電力脈動については後述する。 \¥0 2020/174900 7 卩(:170? 2020 /000879

[0022] 図 2巳に示すように、 2次コイル 2 1 2を八相コイル 2 1 2 3と巳相コイ ル 2 1 2 とを含む 2相コイルとしてもよい。 また、 2次コイル 2 1 2の相 数 IV!を、 3を超える整数に設定してもよい。 但し、 通常は、 相数1\/1は素数で ある。 図 2八及び図 2巳において、 1次コイル 1 1 2は単相コイルとしたが 、 2相以上の多相コイルとしてもよい。 但し、 1次コイル 1 1 2を単相コイ ルとして構成すれば、 1次コイル 1 1 2と 2次コイル 2 1 2の両方を多相コ イルとする場合に比べて、 簡素な構成で走行中の電力脈動の少ない給電 を行 うことが可能である。

[0023] 図 3八及び図 3巳に比較して示すように、 1次コイル 1 1 2が単相で 2次 コイル 2 1 2が多相である構成は、 1次コイル 1 1 2が多相で 2次コイル 2 1 2が単相である構成に比べて、 インバータ効率の観点から好ましい。 図 3 八のコイル構成では、 1次コイル 1 1 2が 3相で 2次コイル 2 1 2が単相で ある。 図 3巳のコイル構成は、 図 2八と同じであり、 1次コイル 1 1 2が単 相で 2次コイル 2 1 2が 3相である。 図 3八及び図 3巳の下部には、 送電回 路 1 2 0のインバータの出力電圧と出力電流の変化 描かれている。

[0024] 図 3八のように、 1次コイル 1 1 2を多相とすると、 1次コイル 1 1 2の 各相と 2次コイル 2 1 2の結合係数に差が生じる。 図 3 の状態では、 1次 コイル 1 1 2の II相コイル 1 1 2リと 2次コイル 2 1 2の結合係数が 1次コ イル 1 1 2の他の相のコイル 1 1 2 V、 1 1 2 と 2次コイル 2 1 2の結合 係数に対し大きくなっている。 複数の相の結合係数が異なると、 複数の相の インピーダンスが異なってしまうため、 複数の相に同一の相電圧を印加して も電流が複数の相で異なってしまい、 電流の不均衡が生じる。 電流の不平衡 が生じると位相のずれを引き起こし、 結果として送電回路 1 2 0のインパー 夕の力率が悪化する。 力率悪化はインバータの損失を増加させる。

[0025] 一方、 図 3巳のように、 1次コイル 1 1 2を単相とすることで、 送電回路

1 2 0のインバータの力率を高めることができ、 インバータの損失を低減で きる。 また、 1次コイル 1 1 2を単相とすれば、 送電コイル部 1 1 0や送電 回路 1 2 0の簡素化、 具体的には、 素子数低減及び巻線形状の簡素化、 によ \¥0 2020/174900 8 卩(:170? 2020 /000879

る低コスト化を実現可能である。 従って、 回路構成の簡素化等の観点からは 、 1次コイル 1 1 2を単相とすることが好ましい。 但し、 1次コイル 1 1 2 を多相とすれば、 1次コイル 1 1 2を単相とする場合に比べて電力脈動を更 に低減できる。 従って、 電力脈動低減の観点からは、 1次コイル 1 1 2を多 相としてもよい。

[0026] 図 4八に示すように、 2相の 2次コイル 2 1 2を磁性体ヨーク 2 1 4の表 面に垂直な方向から観察したとき、 2次コイル 2 1 2のコイルエンドを磁性 体ヨーク 2 1 4の領域内に配置した構成を採用可能である この例において 、 巳相のコイル 2 1 2匕は、 主コイル部1\/1〇とコイルエンド〇 6とに区分さ れている。 主コイル部1\/1〇は車両 2 0 0の幅方向ソに沿って延びるコイル部 分であり、 コイルエンド〇㊀は車両 2 0 0の前後方向 Xに沿って延びるコイ ル部分である。 八相のコイル 2 1 2 8も同様である。

[0027] 図 4巳に示すように、 2相の 2次コイル 2 1 2を磁性体ヨーク 2 1 4の表 面に垂直な方向から観察したとき、

磁性体ヨーク 2 1 4の外側に配置することが好ましい。 コイルエンド〇 6を 磁性体ヨーク 2 1 4の外側に配置するようにすれば、 コイルエンド〇 6の磁 束が通る磁路の磁気抵抗を、 主コイル部 IV!〇の磁束が通る磁路の磁気抵抗よ りも大きくすることができる。 ここで、 「コイルエンド〇 6の磁束」 とは、 コイルエンド 0 6を流れる電流に応じて発生する磁束を意味 る。 「主コイ ル部1\/1〇の磁束」 も同様に、 主コイル部1\/1〇を流れる電流に応じて発生 る 磁束を意味する。 前述した図 4 に示すように、 コイルエンド を磁性体 ヨーク 2 1 4の表面領域内に配置した構成では、 2つのコイル 2 1 2 3 , 2 1 2匕の相互インダクタンスが電力脈動に与え 影響が顕著になり、 電力脈 動が増大する可能性がある。 そこで、 コイルエンド 0 6を磁性体ヨーク 2 1 4の外側に配置してコイルエンド 0 6の磁束が通る磁路の磁気抵抗を高めれ ば、 相互インダクタンスの影響を低減して電力脈 動を小さくすることが可能 である。

[0028] 図 5八に示すように、 3相の 2次コイル 2 1 2についても、 2次コイル 2 \¥0 2020/174900 9 卩(:170? 2020 /000879

1 2のコイルエンド〇㊀を磁性体ヨーク 2 1 4の領域内に配置する構成を採 用可能である。 しかし、 図 5巳に示すように、 3相の 2次コイル 2 1 2につ いても、 磁性体ヨーク 2 1 4の表面に垂直な方向から観察したとき、 2次コ イル 2 1 2のコイルエンド〇 6を磁性体ヨーク 2 1 4の外側に配置すること が好ましい。 コイルエンド〇 6を磁性体ヨーク 2 1 4の外側に配置するよう にすれば、 コイルエンド〇 6の磁束が通る磁路の磁気抵抗を、 主コイル部 IV! 〇の磁束が通る磁路の磁気抵抗よりも大きく することができる。 図 5八のよ うな 3相の 2次コイル 2 1 2においても、 3つのコイル 2 1 2 V, 2 1 2リ , 2 1 2 の相互インダクタンスが相間で不平衡になり 、 電力脈動の原因と なり得る。 このような相互インダクタンスの不平衡は、 前述した図 2八の例 に示したように、 3つのコイル 2 1 2 V, 2 1 2リ, 2 1 2 の巻き方が配 列順に逆方向となっている場合には特に顕著 である。 そこで、 コイルエンド 〇 6を磁性体ヨーク 2 1 4の外側に配置してコイルエンド 0 6の磁束が通る 磁路の磁気抵抗を高めれば、 相互インダクタンスの不平衡を低減して電力 脈 動を小さくすることが可能である。 このような効果は、 2次コイル 2 1 2の 相数が 3を超える場合にも得られる。

[0029] 図 4巳および図 5巳で説明したように、 コイルエンド〇 6の磁束が通る磁 路の磁気抵抗を主コイル部 IV!〇の磁束が通る磁路の磁気抵抗よりも大き くす れば、 電力脈動の少ない給電を行うことが可能であ る。 なお、 図 4巳および 図 5巳の例では、 コイルエンド〇 6を磁性体ヨーク 2 1 4の外側に配置して いたが、 これ以外の構成によって 「コイルエンド 0 6の磁束が通る磁路の磁 気抵抗が、 主コイル部1\/1〇の磁束が通る磁路の磁気抵 よりも大きい」 とい う特性を実現してもよい。 例えば、 コイルエンド〇 6の一部又は全部に磁気 シールド部材を巻き付けることによって、 「コイルエンド 0 6の磁束が通る 磁路の磁気抵抗が、 主コイル部 IV!〇の磁束が通る磁路の磁気抵抗よりも大き い」 という特性を実現することが可能である。

[0030] 図 6に示すように、 3相の 2次コイル 2 1 2を磁性体ヨーク 2 1 4の表面 に垂直な方向から観察したとき、 3つのコイル 2 1 2 V, 2 1 2リ, 2 1 2 \¥02020/174900 10 卩(:170? 2020 /000879

のうちの中央に存在する特定の相のコイル 2 1 2リの幅\^/リを、 他の相の コイル 2 1 2 V, 2 1 2 の幅 , よりも小さく設定してもよい。 こ こで、 「コイルの幅」 とは、 車両 200の幅方向ソに測ったコイルの寸法を 意味する。 前述した図 5巳の例では、 車両 200の進行方向 Xに沿った II相 コイル 2 1 2リと V相コイル 2 1 2 Vの間の距離、 及び、 II相コイル 2 1 2 リと 相コイル 2 1 2 の間の距離よりも、 V相コイル 2 1 2 Vと 相コイ ル 2 1 2 の間の距離の方が長い。 このため、 V相/ 相間の相互インダク タンス IV! V が、 他の相互インダクタンス1\/1リ V, 1\/1\«リよりも小さくなり 、 相互インダクタンスのバランスが悪いために 電力脈動の原因となる。 これ に対して、 図 6に示すように、 中央に存在する特定の相のコイル 2 1 2リの 幅 リを他の相のコイル 2 1 2 V, 2 1 2 の幅\^/ , よりも小さくす れば、 相互インダクタンス1\/1リ V, が小さくなるので、 3つの相互イ ンダクタンス |\/|リ V , 1\/1 \«, IV! リがほぼ等しくなるようにバランスさせ ることができ、 電力脈動を小さくすることが可能である。 このような効果は 、 2次コイル 2 1 2の相数が 3を超える場合にも得られる。

[0031] 図 7に示すように、 磁性体ヨーク 2 1 4の裏面側に磁気シールド 2 1 6を 設けるようにしてもよい。 ここで、 磁性体ヨーク 2 1 4の対向する 2つの主 面のうち、 コイル 2 1 2 V , 2 1 2リ, 2 1 2 が配置されている側の主面 を 「表面」 と呼び、 その反対側の主面を 「裏面」 と呼ぶ。 磁気シールド 2 1 6は、 磁性体ヨーク 2 1 4よりも表面積が大きなシート状の部材であ こと が好ましい。 図 7の構成では、 各コイル 2 1 2 V , 2 1 2リ, 2 1 2 のコ イルエンド 06が磁性体ヨーク 2 1 4の外側に設けられている点では、 前述 した図 5巳の例と同じである。 但し、 図 7の例では更に、 3個のコイル 2 1 2 V , 2 1 2リ, 2 1 2 は、 車両 200の幅方向ソに互いにずれて配置さ れているという特徴がある。 このようなコイル配置を採用すれば、 3つの相 互インダクタンス1\/1リ , 1\/1 \«, リを更にバランスさせることができ

、 電力脈動を更に小さくすることが可能である 。

[0032] 図 8八に示すように、 コイルエンド〇㊀を磁性体ヨーク 2 1 4の外側にお \¥0 2020/174900 1 1 卩(:170? 2020 /000879

いて磁気シールド 2 1 6に向かう方向に折り曲げるようにしても良 。 この 構成では、 コイルエンド 0 6の磁束が通る磁路の磁気抵抗が更に大きく る ので、 3つの相互インダクタンス1\/1リ V , 1\/1 \« , 1\/1 \«リを更にバランスさ せることができ、 電力脈動を更に小さくすることが可能である 。

[0033] 図 8巳に示すように、 磁性体ヨーク 2 1 4の外側において、 磁気シールド

2 1 6の両端をコイルエンド〇㊀に向かう方向に り曲げるようにしても良 い。 この構成においても、 図 8八の構成と同様に、 コイルエンド〇㊀の磁束 が通る磁路の磁気抵抗が更に大きくなるので 、 3つの相互インダクタンス1\/1 リ , 1\/1 \« , リを更にバランスさせることができ、 電力脈動を更に小 さくすることが可能である。

[0034] 図 9に示すように、 3相の 2次コイル 2 1 2において、 車両 2 0 0の幅方 向 Vに沿って測った各コイル 2 1 2 V, 2 1 2リ, 2 1 2 の幅 , リ , \ZVvvが、 車両 2 0 0の前後方向 X に沿った配列順に徐々に増加するように 構成されていても良い。 図 9の例では、 車両 2 0 0の前後方向 X に沿った配 列順は、 V相コイル 2 1 2 V, II相コイル 2 1 2 リ , 相コイル 2 1 2 の 順である。 従って、 コイルの幅もこの順に従って増加している。 通常良く採 用される構成では、 各相のコイルが同一の形状を有する。 しかし、 このよう な通常の構成では、 コイル同士が鎖状に交差してしまうので、 製造性が低い という問題がある。 一方、 図 9に示すように、 車両 2 0 0の幅方向ソに沿っ て測った各コイルの幅 , リ, が、 車両 200の前後方向 X に沿っ た配列順に徐々に増加するように構成されて いれば、 コイル同士を鎖状に交 差させる必要が無いので、 製造性が高まるという利点がある。

[0035] 図 9に示す構成では、 更に、 車両 2 0 0の前後方向父に沿って測った各コ イルの長さ(- V , !_リ, !_ が、 車両 2 0 0の前後方向父に沿った配列順に 徐々に減少するように構成されている、 という特徴も有している。 このよう な構成を採用すれば、 上述した他のコイル構成でも相間の相互イン ダクタン スを十分にバランスさせることができない場 合にも、 各コイルの長さ !_ V,

!_リ, !_ を調整することによって相互インダクタンス をバランスさせるこ \¥0 2020/174900 12 卩(:170? 2020 /000879

とができ、 電力脈動を小さくできるという利点がある。

[0036] なお、 図 9で説明した各コイルの幅 , リ, に関する特徴と、 各 コイルの長さ(- V, 1_リ, 1_ に関する特徴は、 互いに独立して採用するこ とが可能である。 また、 これらの特徴的な構成は、 2次コイル 2 1 2の相数 が 3を超える場合にも適用可能である。

[0037] 本開示は、 上述の実施形態に限られるものではなく、 その趣旨を逸脱しな い範囲において種々の構成で実現することが できる。 例えば、 発明の概要の 欄に記載した技術的特徴に対応する実施形態 中の技術的特徴は、 上述の課題 の一部又は全部を解決するために、 あるいは、 上述の効果の一部又は全部を 達成するために、 適宜、 差し替えや、 組み合わせを行うことが可能である。 また、 その技術的特徴が本明細書中に必須なものと して説明されていなけれ ば、 適宜、 削除することが可能である。