УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЁМА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Российский патент 2018 года по МПК H01F27/36 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству для приема электроэнергии и устройству для передачи электроэнергии, используемым в системе передачи электроэнергии, включающей в себя устройство для приема электроэнергии, которое получает электроэнергию от устройства для передачи электроэнергии бесконтактным способом.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Система передачи электроэнергии с использованием устройства для передачи электроэнергии и устройства для приема электроэнергии, которые передают и принимают электроэнергии бесконтактным способом, описана в публикации японской заявки на получение патента №2013-154815 (JP 2013-154815 А), публикации японской заявки на получение патента №2013-146154 (JP 2013-146154 А), публикации японской заявки на получение патента №2013-146148 (JP 2013-146148 А), публикации японской заявки на получение патента №2013-110822 (JP 2013-110822 А), публикации японской заявки на получение патента №2013/126327 (JP 2013-126327 А), патенте Японии №5592242 и публикации японской заявки на получение патента №2008-120239 (JP 2008-120239 А) и так далее.

[0003] Например, устройство для приема электроэнергии, описанное в патенте Японии №5592242, включает в себя отверстие, обращенное вниз, феррит, расположенный в верхней пластине экрана, и круглую катушку, расположенную на нижней поверхности феррита.

[0004] Кроме того, устройство для приема электроэнергии, описанное в JP 2008-120239 А, включает в себя подложку, изготовленную из алюминия, ферритовый сердечник, расположенный на подложке, и катушку, намотанную вокруг ферритового сердечника, и использует конфигурацию, в которой внешняя боковая поверхность подложки выступает за внешнюю боковую поверхность ферритового сердечника.

[0005] Внешний боковой конец ферритового сердечника, используемого в устройстве для приема электроэнергии, расположен на внутренней стороне относительно внешнего бокового конца экрана в горизонтальной проекции. То есть внешний боковой конец экрана размещен на внешней стороне относительно внешнего бокового конца ферритового сердечника. В связи с этим во время передачи электроэнергии в системе передачи электроэнергии магнитный поток от катушки попадает на экран, что может привести к потерям на вихревых токи. У устройства для передачи электроэнергии может быть аналогичная проблема.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Настоящее изобретение сделано с учетом вышеуказанной проблемы и обеспечивает создание устройства для приема электроэнергии и устройства для передачи электроэнергии, которые могут ограничивать взаимосвязь потока с катушки с самой катушкой и экраном в момент передачи электроэнергии в системе передачи энергии и которые могут уменьшить потери на вихревые токи.

[0007] Ввиду этого, один объект настоящего изобретения предлагает устройство для приема электроэнергии и устройство для передачи электроэнергии, каждое из которых включает в себя феррит, катушку и экран. Феррит выполнен в форме пластины и имеет первую базисную поверхность и вторую базисную поверхность. Катушка расположена на первой базисной поверхности феррита и имеет кольцевую форму. Экран расположен на второй базисной поверхности феррита. Внешний боковой участок катушки размещен на внутренней стороне относительно внешнего бокового участка феррита, так что часть первой базисной поверхности открыта на внешнем боковом участке поверхности феррита. Внешняя боковая сторона экрана включает в себя ступенчатый участок, находящийся в положении, удаленном от второй базисной поверхности феррита, так, что часть второй базисной поверхности открыта на внешнем боковом участке поверхности феррита.

[0008] В соответствии с конфигурацией устройства для приема электроэнергии и устройства для передачи электроэнергии, как описано выше, на внешней боковой стороне участка феррита, область, в которой часть первой базисной поверхности феррита и часть второй базисной поверхности открыты, представлена на внешнем боковом участке поверхности кольцевой катушки. Таким образом, магнитный поток, генерируемый катушкой, легко направляется для возврата на феррит из этих открытых частей первой базисной поверхности и второй базисной поверхности. Соответственно, можно уменьшить потери на вихревые токи из-за взаимодействия магнитного потока, генерируемого со стороны внутреннего периферийного участка катушки, с самой катушкой и экраном на внешнем боковом участке поверхности катушки. В частности, поскольку ступенчатый участок расположен между второй базисной поверхностью феррита и экраном, можно ограничивать магнитный поток, попадающий на вторую базисную поверхность, от контакта с экраном.

[0009] Соответственно, в системе передачи электроэнергии с использованием устройства для приема электроэнергии и устройства для передачи электроэнергии, имеющих описанную выше структуру, взаимодействие магнитного потока катушки с самой катушкой и экраном ограничивается во время передачи электроэнергии. Это соответственно позволяет уменьшить потери на вихревые токи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость иллюстративных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой вид, на котором показана система передачи электроэнергии согласно варианту осуществления изобретения в качестве примера настоящего изобретения;

Фиг. 2 представляет собой объемное изображение, иллюстрирующее конфигурацию устройства для приема электроэнергии в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 3 представляет собой объемное изображение, иллюстрирующее конфигурацию устройства для передачи электроэнергии в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе, взятый по стрелке IV-IV на фиг. 2;

Фиг. 5 представляет собой увеличенное изображение сечения в области, выделенной окружностью V на фиг. 4;

Фиг. 6 представляет собой увеличенное изображение сечения, известное из уровня техники, и соответствует области, выделенной окружностью V на фиг. 4;

Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе по стрелке VII-VII на фиг. 3; и

Фиг. 8 представляет собой увеличенное изображение сечения в области, выделенной окружностью VIII на фиг. 7.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Ниже в качестве примера описан вариант осуществления изобретения на основе настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Кроме того, в случае, когда число, количество и т.п. упомянуты в варианте осуществления, описанном ниже, объем настоящего изобретения не ограничивается этими числом, количеством и т.п., если не указано иное. Одинаковая ссылочная позиция присваивается одному и тому же компоненту, и его эквивалентному компоненту, а избыточное описание может не повторяться. Планируется сразу же использовать конфигурации в варианте осуществления в комбинации соответствующим образом. Чертежи показаны без соблюдения фактического соотношения размеров, однако некоторые из них показаны в другом соотношении, чтобы облегчить понимание конструкции.

[0012] На каждой из фигур, используемых ниже, направление, обозначенное стрелкой F, указывает направление вдоль транспортного средства (продольное направление), включающее в себя как прямое так и обратное направление вдоль транспортного средства, а направление, обозначенное стрелкой W, указывает направление поперек транспортного средства (поперечное направление), включающее в себя направления вправо и влево по отношению к транспортному средству, которое перпендикулярно продольному направлению транспортного средства.

[0013] На фиг. 1 ниже описана система передачи электроэнергии (1000) для передачи электроэнергии бесконтактным способом. Система передачи электроэнергии (1000) включает в себя устройство для приема электроэнергии (10), которое должно быть размещено в транспортном средстве с электроприводом (100), и устройство для передачи электроэнергии (50), размещенное на территории объекта, такого как автостоянка. Транспортное средство с электроприводом (100) включает в себя устройство для приема электроэнергии (10) и кузов транспортного средства (105).

[0014] Устройство для приема электроэнергии (10) включает в себя блок катушки (200) и электрическое устройство (110). Электрическое устройство (110) расположено между блоком катушки (200) и аккумулятором (150), служащим в качестве устройства накопления электроэнергии, которое сохраняет электроэнергию, принятую блоком катушки (200). Блок катушки (200) включает в себя катушку (250) и феррит (260), имеющий плоскую форму. В настоящем варианте осуществления в качестве катушки (250) используется спиральная катушка, имеющая в основном прямоугольно-кольцевую форму. Электрическое устройство (110) включает в себя конденсатор (120), выпрямитель (130), преобразователь постоянного тока (140) (DC/DC) и так далее. На чертеже катушка (250) соединена последовательно с конденсатором (220), но они могут быть соединены параллельно.

[0015] Корпус транспортного средства (105) содержит в себе аккумулятор (150), подключенный к преобразователю постоянного тока (140) электрического устройства (110), блок управления мощностью 160), блок электродвигателя (170), коммуникационный узел (180) и так далее.

[0016] Число витков обмотки катушки (250) задается соответствующим образом так, что расстояние между катушкой (250) и нижеуказанной катушкой (450), величина Q (например, Q≤100), обозначающая резонансную магнитную индукцию между катушкой (250) и катушкой (450), коэффициент связи (к), указывающий на степень связи между ними, и т.п. имеют большие значения. Катушка (250) соединена с выпрямителем (130) через конденсатор (220). Выпрямитель (130) преобразует переменный ток, подаваемый от блока катушки (200), в постоянный ток и подает его в преобразователь постоянного тока (140) (DC/DC).

[0017] Устройство для передачи электроэнергии (50) включает в себя блок катушки (400) и электрическое устройство (300). Блок катушки (400) включает в себя катушку (450) и феррит (460) плоской формы. В настоящем варианте осуществления в качестве катушки (450) используется спиральная катушка, имеющая в основном прямоугольно-кольцевую форму. Электрическое устройство (300) включает в себя конденсатор (420), высокочастотный блок питания (310), электронный блок управления (ЭБУ) передачей электроэнергии (320) и коммуникационный узел (322). Электрическое устройство (300) соединено с возможностью отсоединения с внешним источником переменного тока (330) с использованием вилки (340) или т.п. На чертеже катушка (450) соединена последовательно с конденсатором (420), однако они могут быть соединены параллельно.

[0018] Высокочастотный блок питания (310) преобразует электроэнергию, полученную от источника энергии переменного тока (330), в высокочастотную электроэнергию и передает высокочастотную энергию, преобразованную таким образом на катушку (450). Катушка (450) передает электроэнергию бесконтактным способом на катушку (250) блока катушки (200) с помощью электромагнитной индукции.

[0019] Ниже, со ссылкой на фиг. 2, описывается конфигурация устройства для приема электроэнергии (10) в настоящем варианте осуществления изобретения. Фиг. 2 представляет собой объемное изображение, иллюстрирующее конфигурацию устройства для приема электроэнергии (10). Следует отметить, что устройство для приема электроэнергии (10) обычно устанавливается на нижней поверхности транспортного средства, и катушка (250) размещена так, чтобы располагаться оппозитно катушке (450) (см. фиг. 1). Однако, на фиг. 2, в целях удобства описания, устройство для приема электроэнергии (10) показано в перевернутом виде.

[0020] Как описано выше, устройство для приема электроэнергии (10) включает в себя блок катушки (200), который бесконтактным способом получает питание от устройства для передачи электроэнергии (50), и электрическое устройство (110), соединенное с блоком катушки (200), при этом блок катушки (200) и электрическое устройство (110) размещены в кожухе (600). Соответственно, устройство для приема электроэнергии (10) согласно настоящему варианту осуществления изобретения имеет конфигурацию, в которой блок катушки (200) объединен с электрическим устройством (110). Кожух (600) включает в себя монтажную стенку (610), элемент крышки (620) и боковую стенку (630).

[0021] Катушка (250) представляет собой спиральную катушку и имеет прямоугольно-кольцевую форму, в которой обмотка (С2) намотана так, чтобы охватывать ось приема электроэнергии (CL2), проходящую в вертикальном направлении относительно транспортного средства. В кожухе (600) электрическое устройство (110) размещено в транспортном средстве в продольном направлении относительно блока катушки (200). Как показано на фиг. 2, электрическое устройство (110) размещено в продольном направлении раздельно в двух местах, однако электрическое устройство (110) может быть размещено на передней стороне или задней стороне относительно блока катушки (200) в продольном направлении относительно транспортного средства или может быть размещено в поперечном направлении относительно транспортного средства.

[0022] Ниже со ссылкой на фиг. 3 описана конфигурация устройства для передачи электроэнергии (50) в настоящем варианте осуществления изобретения. Фиг. 3 представляет собой объемное изображение, иллюстрирующее конфигурацию устройства передачи электроэнергии (50). Устройство для передачи электроэнергии (50) включает в себя блок катушки (400), который бесконтактным способом передает электроэнергию на устройство для приема электроэнергии (10), как описано выше, и электрическое устройство (300), соединенное с блоком катушки (400). Блок катушки (400) и электрическое устройство (300) размещены в кожухе (600). Соответственно, устройство для передачи электроэнергии (50) согласно настоящему варианту осуществления изобретения имеет конфигурацию, в которой блок катушки (400) объединен с электрическим устройством (300). Кожух (600) включает в себя монтажную стенку (610), элемент крышки (620) и боковую стенку (630).

[0023] Катушка (450) представляет собой спиральную катушку и имеет прямоугольно-кольцевую форму, в которой обмотка (С1) намотана так, чтобы охватывать ось передачи электроэнергии (CL1), проходящую в вертикальном направлении относительно транспортного средства. В кожухе (600) электрическое устройство (300) размещено относительно блока катушки (400) в продольном направлении относительно транспортного средства. На фиг. 3 электрическое устройство (300) размещено в продольном направлении раздельно в двух местах, однако электрическое устройство (300) может быть размещено на передней стороне относительно транспортного средства или задней стороне относительно транспортного средства относительно блока катушки (400) или же может быть размещено в поперечном направлении.

[0024] Ниже со ссылкой на фиг. 4 и фиг. 5 описана внутренняя конфигурация устройства для приема электроэнергии (10). Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе, взятый по стрелке IV-IV на фиг. 2 и фиг. 5 - увеличенное изображение сечения в области, выделенной окружностью V на фиг. 4.

[0025] Со ссылкой на фиг. 4 и фиг. 5 описано устройство для приема электроэнергии (10) в настоящем варианте осуществления изобретения. Устройство для приема электроэнергии (10) включает в себя феррит (260), катушку (250) и экран (640). Феррит (260) выполнен в виде пластины прямоугольной формы на виде в плане и имеет первую базисную поверхность (260А) (верхняя сторона на чертеже) и вторую базисную поверхность (260В) (нижняя сторона на чертеже). Катушка (250) расположена на первой базисной поверхности (260А) феррита (260). Экран (640) расположен на второй базисной поверхности (260В) феррита (260).

[0026] Феррит (260) снабжен выступающим участком (260а), выступающим к стороне первой базисной поверхности (260А). Катушка (250) расположена так, чтобы охватить внешнюю боковую поверхность (260b) выступающего участка (260а).

[0027] Катушка (250) сконфигурирована таким образом, что обмотка (С2) намотана с использованием полимерного каркаса (251) так, чтобы охватывать ось приема электроэнергии (CL2). В качестве обмотки (С2) используется медный провод или подобный ему.

[0028] Феррит (260), катушка (250) и экран (640) размещены в кожухе (600). Кожух (600) образован из монтажной стенки (610), выполненной из металла, такого как алюминий, полимерного элемента крышки (620), и полимерной боковой стенки (630) (см. фиг. 2), расположенной в вертикальном направлении в плоскости листа. Экран (640) выполнен из металлического материала, такого как алюминий или медь.

[0029] В кожухе (600) образован гнездовой участок (600В) на той стороне экрана (640), которая противоположна ферриту (260), и в нем размещено электрическое устройство (110). Кроме того, в настоящем варианте осуществления изобретения, поскольку феррит (260) снабжен выступающим участком (260а), выступающим к стороне первой базисной поверхности (260А), между экраном (640) и выступающим участком (260а) также образовано заранее намеченное пространство, так что электрическое устройство (110) может быть размещено в этой области.

[0030] Как показано на фиг.5, внешняя боковая часть (Т1) катушки (250) размещена с внутренней стороны относительно внешнего бокового участка (F1) феррита (260) так, что часть первой базисной поверхности (260А) открыта со стороны внешнего бокового участка (F1) феррита (260). Здесь положение внешнего бокового участка (Т1) катушки (250) обозначает самое удаленное положение обмотки (С2) катушки, которое находится на самой удаленной окружности, за исключением толщины каркаса (251).

[0031] Кроме того, в экране (640) внешняя боковая сторона экрана (640) включает в себя ступенчатый участок (640D), расположенный в положении, удаленном от второй базисной поверхности (260В) феррита (260) и простирающийся от основного корпуса (640а) экрана. Соответственно, часть второй базисной поверхности (260 В) открыта со стороны внешнего бокового участка (F1) феррита (260).

[0032] Таким образом, на внешнем боковом участке поверхности феррита (260), область, в которой часть (с размером R1) первой базисной поверхности (260А) феррита (260) и часть (с размером L1) второй базисной поверхности (260В) открыта, образована со стороны внешнего бокового участка поверхности кольцевой катушки (250). Таким образом, магнитный поток (М), генерируемый катушкой (250), легко направляется для возврата на феррит (260) из этих открытых частей первой базисной поверхности (260А) и второй базисной поверхности (260В). Соответственно, можно уменьшить потери на вихревые токи, вызванные взаимосвязью магнитного потока, генерируемого со стороны внутреннего бокового участка катушки (250), с самой катушкой (250), и экраном (640) со стороны внешнего бокового участка поверхности катушки (250).

[0033] Например, как показано на фиг. 6, в случае, когда внешний боковой участок (Т1) катушки (250) и внешний боковой участок (F1) феррита (260) выполнены вровень друг с другом (Т1 соответствует F1), магнитный поток (М), генерируемый со стороны внутренней боковой части катушки (250), соединяется с самой катушкой (250) и экраном (640) на внешнем боковом участке поверхности катушки (250). Это соответственно вызывает потери на вихревые токи.

[0034] Как показано на фиг. 5, в настоящем варианте осуществления изобретения область, в которой часть (с размером R1) первой базисной поверхности (260А) феррита (260) и часть (с размером L1) второй базисной поверхности (260В) открыты, образована со стороны внешнего бокового участка кольцевой катушки (250). Это соответственно уменьшает взаимосвязь потока с катушкой (250) и экраном (640), тем самым позволяя ограничивать уменьшение величины Q, указывающей на резонансную магнитную индукцию между катушкой (250) и катушкой (450).

[0035] Далее, как видно из фиг. 5, ступенчатый участок (640D) включает в себя вертикальную стенку (640b) и выступающая часть (640с). Вертикальная стенка (640b) проходит в направлении от второй базисной поверхности (260В) феррита (260). Выступающая часть (640с) простирается от вертикальной стенки (640b) параллельно основному корпусу (640а) экрана. Внешний боковой участок (Т1) катушки (250) расположен на внутренней стороне относительно положения (S1), где находится вертикальная стенка (640b). Это увеличивает область, где открыта первая г базисная поверхность (260А) феррита (260). Это соответственно позволяет магнитному потоку успешно проникать в феррит (260), что позволяет ограничить возникновение утечки магнитного потока.

[0036] Кроме того, область, где первая базисная поверхность (260А) феррита (260) открытая, с внешней боковой стороны катушки (250), шире, чем область, где вторая базисная поверхность открытая, относительно экрана. Это позволяет ограничить величину магнитного потока, поступающего со стороны второй базисной поверхности (260В), и уменьшить величину магнитного потока, поступающего в выступающую часть (640с).

[0037] Кроме того, высота (H1) вертикальной стенки (640b) может быть не меньше, чем размер (L1) открытого феррита от вертикальной стенки (640b) до внешнего бокового участка (F1) феррита (260). Таким образом, даже в том случае, когда магнитный поток (М) идет вокруг стороны второй базисной поверхности (260В) феррита (260) со стороны внешнего бокового участка (F1) феррита (260), можно избежать сцепления потока с выступающей частью (640с) экрана (640).

[0038] Обычно область, где напряженность магнитного поля становится высокой со стороны второй базисной поверхности, находится в пределах дуги радиуса (L1) вокруг внешнего бокового края феррита. Соответственно, путем установки высоты (H1) вертикальной стенки, которая должна быть не меньше длины (L1) открытого феррита, можно ограничить область, имеющую высокую напряженность магнитного поля от установления контакта с экраном (640).

[0039] Вместе с тем, высота (H1) вертикальной стенки (640b) может быть не больше, чем размер (L1) открытого феррита от вертикальной стенки (640b) до внешнего бокового участка (F1) феррита (260). Это ограничивает высоту экрана (640), тем самым позволяя ограничивать толщину (высоту) кожуха (600). Кроме того, в случае, когда высота кожуха (600) является определенной высотой, можно увеличить вместимость гнездового участка (600В) под выступающей частью (640с) экрана (640), ограничиваясь небольшой величиной высоты (H1) вертикальной стенки.

[0040] Кроме того, зазор (S), где частично открыта первая базисная поверхность (260А) феррита (260), может быть расположен между внешней боковой поверхностью (260b) феррита (260) и внутренним боковым участком (Т2) катушки (250). Размер (R2) зазора (S) может быть не меньше размера (R1) открытой части первой базисной поверхности (260А) со стороны внешнего бокового участка (F1) феррита (260). Это дает возможность успешно обеспечивать путь магнитного потока, генерируемого катушкой (250).

[0041] Следует отметить, что в феррите (260) использована конфигурация, в которой предусмотрен выступающий участок (260а), выступающий emitted первой базисной поверхности (260А), однако феррит (260) не обязательно ограничен этой конфигурацией и может быть ферритом с плоской формой.

[0042] Следует отметить, что настоящий вариант осуществления изобретения проиллюстрирован так, что экран входит в контакт с ферритом. Однако между экраном и ферритом может быть размещен изоляционный элемент. Это позволяет ограничивать магнитный поток, протекающий через феррит, от установления контакта с экраном, что позволяет достичь снижения потерь.

[0043] Обращаясь теперь к фиг. 7 и фиг. 8, описана внутренняя конфигурация устройства для передачи электроэнергии (50). Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе, взятый по стрелке VII-VII на фиг. 3, а фиг. 8 - увеличенное изображение сечения в области, выделенной окружностью VIII на фиг. 7.

[0044] Со ссылкой на фиг. 7 и фиг. 8 сейчас описывается устройство для передачи электроэнергии (50) в настоящем варианте осуществления изобретения. Устройство для передачи электроэнергии (50) имеет в горизонтальной проекции форму прямоугольной пластины. Устройство для передачи электроэнергии (50) включает в себя феррит (460), кольцевую катушку (450) и экран (640). Феррит (460) имеет первую базисную поверхность (460А) (верхняя сторона на чертеже) и вторую базисную поверхность (460В) (нижняя сторона на чертеже). Катушка (450) расположена на первой базисной поверхности (460А) феррита (460). Экран (640) расположен на второй базисной поверхности (460В) феррита (460).

[0045] Феррит (460) снабжен выступающим участком (460а), выступающим к стороне первой базисной поверхности (460А). Катушка (450) расположена так, чтобы охватывать внешнюю боковую поверхность (460b) выступающего участка (460а).

[0046] Катушка (450) сконфигурирована таким образом, что обмотка (С1) намотана с помощью полимерной каркаса (451) и охватывает ось передачи электроэнергии (CL1). В качестве обмотки (С1) используется медный провод или подобный ему.

[0047] Феррит (460), катушка (450) и экран (640) размещены в кожухе (600). Кожух (600) образован из монтажной стенки (610), выполненной из металла, такого как алюминий, полимерного элемента крышки (620), и полимерной боковой стенки (630) (фиг. 3), размещенной в вертикальном направлении в плоскости листа. Экран (640) выполнен из металлического материала, такого как алюминий или медь.

[0048] В кожухе (600) образован гнездовой участок (600В) на той стороне экрана (640), которая оппозитна ферриту (460), и в нем размещено электрическое устройство (300). Кроме того, в настоящем варианте осуществления изобретения феррит (460) снабжен выступающим участком (460а), выступающим в направлении первой базисной поверхности (460А). Соответственно, заданное пространство образовано между экраном (640) и выступающим участком (460а), так что электрическое устройство (300) может быть размещено в этой области.

[0049] Как показано на фиг. 8 внешний боковой участок (Т1) катушки (450) размещен на внутренней стороне относительно внешнего бокового участка (F1) феррита (460), так что часть первой базисной поверхности (460А) открыта со стороны бокового участка (F1) феррита (460). Здесь положение внешней боковой части (Т1) катушки (450) обозначает самое удаленное положение обмотки (С1) катушки, которое является местоположением самой удаленной окружности, за исключением толщины каркаса (451).

[0050] Кроме того, на экране (640) внешняя боковая сторона экрана (640) включает в себя ступенчатый участок (640D), находящийся в местоположении, удаленном от второй базисной поверхности (460В) феррита (460), и простирающийся от основного корпуса экрана (640а). Соответственно, часть второй базисной поверхности (460В) открыта со стороны внешнего периферийного участка (F1) феррита (460).

[0051] Таким образом, на внешней боковой стороне участка феррита (460), область, в которой часть (с длиной R1) первой базисной поверхности (460А) феррита (460) и часть (с размером L1) второй базисной поверхности (460В) открыты, образована с внешней боковой стороны участка кольцевой катушки (450). В силу этого, магнитный поток (М), генерируемый катушкой (450), легко направляется для возврата на феррит (460) из этих открытых частей первой базисной поверхности (460А) и второй базисной поверхности (460В). Соответственно, можно уменьшить потери на вихревые токи, вызванные взаимосвязью магнитного потока, генерируемого со стороны внутреннего бокового участка катушки (450) с самой катушкой (450), и экраном (640) со стороны внешнего бокового участка катушки (450).

[0052] Как показано на фиг. 8, область, в которой часть (с размером R1) первой базисной поверхности (460А) феррита (460) и часть (с размером L1) второй глав базисной поверхности (460В) открыты, образована со стороны внешнего бокового участка кольцевой катушки (450). Это соответственно уменьшает взаимосвязь потока с катушкой (450) и экраном (640), тем самым позволяя ограничивать уменьшение величины Q, обозначающей резонансную магнитную индукцию между катушкой (250) и катушкой (450).

[0053] Далее, со ссылкой на фиг. 8, описывается ступенчатый участок (640D). Ступенчатый участок (640D), включающий в себя вертикальную стенку (640b) и выступающую часть (640с), при этом внешний боковой участок (Т1) катушки (450), размещен на внутренней стороне относительно положения (S1), где расположена вертикальная стенка (640b). Вертикальная стенка (640b) продолжается в направлении от второй базисной поверхности (460 В) феррита (460). Выступающая часть (640с) простирается от вертикальной стенки (640b) параллельно основному корпусу экрана (640а). Это увеличивает область, где первая базисная поверхность (460А) феррита (460) открыта, так что магнитный поток успешно проникает в феррит (460). Это соответственно позволяет ограничивать возникновение утечки магнитного потока.

[0054] Кроме того, высота (H1) вертикальной стенки (640b) может быть не меньше, чем размер (L1) открытого феррита от вертикальной стенки (640b) до внешнего бокового участка (F1) феррита (460). Таким образом, даже в том случае, когда магнитный поток (М) идет вокруг к участку второй базисной поверхности (460В) феррита (460) за пределами внешнего бокового участка (F1) феррита (460), можно избежать взаимосвязи потока с выступающей частью (640с) экрана (640).

[0055] Между тем высота (H1) вертикальной стенки (640b) может быть не больше, чем размер (L1) открытого феррита от вертикальной стенки (640b) до внешнего бокового участка (F1) феррита (460). Это ограничивает высоту экрана (640), что позволяет ограничить толщину (высоту) кожуха (600). Кроме того, можно увеличить вместимость гнездового участка (600В) под выступающей частью (640с) экрана (640).

[0056] Кроме того, зазор (S), где первая базисная поверхность (460А) феррита (460) частично открыта, может быть расположен между внешней боковой поверхностью (460b) феррита (460) и внутренним боковым участком (Т2) катушки (450). Размер (R2) зазора (S) может быть не менее размера (R1) открытой части первой базисной поверхности (460А) со стороны внешнего бокового участка (F1) феррита (460). Это дает возможность успешно обеспечить путь магнитного потока, генерируемого катушкой (450).

[0057] Следует отметить, что в феррите (460) использована конфигурация, в которой предусмотрен выступающий участок (460а), выступающий в направлении первой базисной поверхности (460А), однако феррит (460) необязательно ограничен этой конфигурацией и может быть ферритом плоской формы.

[0058] Вариант осуществления изобретения описан выше, однако описанный здесь вариант осуществления изобретения является всего лишь примером во всех отношениях и не является ограничивающим. Технический объем настоящего изобретения показан пунктами формулы изобретения и предназначен для включения всех модификаций, сделанных в пределах концепции и объема защиты, эквивалентным формуле изобретения.

Изобретение относится к устройствам для приема и передачи электроэнергии бесконтактным способом. Устройство для приема электроэнергии включает в себя феррит, выполненный в виде пластины, кольцевую катушку, расположенную на первой базисной поверхности феррита, а также экран, расположенный на второй базисной поверхности феррита, и ступенчатый участок, расположенный на внешней боковой стороне экрана. Устройство для передачи электроэнергии включает в себя феррит, выполненный в виде пластины, кольцевую катушку, расположенную на первой базисной поверхности феррита, а также экран, расположенный на второй базисной поверхности феррита, и ступенчатый участок, расположенный на внешней боковой стороне экрана. Технический результат – создание устройства для приема электроэнергии и устройства для передачи электроэнергии, которые могут ограничивать взаимосвязь потока с катушки с самой катушкой и экраном в момент передачи электроэнергии в системе передачи энергии и которые могут уменьшить потери на вихревые токи. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для приема электроэнергии, на которое подается питание от устройства для передачи электроэнергии бесконтактным способом, при этом устройство для приема электроэнергии содержит:

феррит, выполненный в виде пластины, причем феррит имеет первую базисную поверхность и вторую базисную поверхность;

катушку, расположенную на первой базисной поверхности феррита, притом катушка имеет кольцевую форму; а также

экран, расположенный на второй базисной поверхности феррита, в котором:

внешний боковой участок катушки размещен на внутренней стороне по отношению к внешнему боковому участку феррита, так что часть первой базисной поверхности открыта на внешнем боковом участке поверхности феррита; и

внешняя боковая сторона экрана включает в себя ступенчатый участок, находящийся в положении, удаленном от второй базисной поверхности феррита, так, что часть второй базисной поверхности открыта на внешнем боковом участке поверхности феррита.

2. Устройство для приема электроэнергии по п. 1, в котором:

ступенчатый участок включает в себя вертикальную стенку, пролегающую в направлении от второй базисной поверхности феррита; и

внешний боковой участок катушки размещен на внутренней стороне относительно положения, где расположена вертикальная стенка.

3. Устройство для приема электроэнергии по п. 1 или 2, в котором: ступенчатый участок включает в себя вертикальную стенку,

пролегающую в направлении от второй базисной поверхности феррита; и

размер вертикальной стенки не меньше, чем размер открытого феррита от вертикальной стенки до внешнего бокового участка феррита.

4. Устройство для приема электроэнергии по п. 1 или 2, дополнительно содержащее:

кожух, выполненный с возможностью размещения в нем феррита, катушки и экрана, при этом кожух снабжен гнездовым участком, выполненным с возможностью размещения в нем устройства расположенным сбоку от экрана, оппозитно ферриту, в котором

размер вертикальной стенки не больше, чем размер открытого феррита от вертикальной стенки до внешнего бокового участка феррита.

5. Устройство для приема электроэнергии по п. 1 или 2, в котором:

феррит снабжен выступающим участком, выступающим в направлении первой базисной поверхности;

катушка расположена так, чтобы охватывать внешнюю боковую поверхность выступающего участка;

зазор, где открыта часть первой базисной поверхности феррита, расположен между указанной внешней боковой поверхностью и внутренним боковым участком катушки; и

размер зазора не меньше размера открытой части первой базисной поверхности на внешнем боковом участке поверхности феррита.

6. Устройство для передачи электроэнергии, выполненное с возможностью передачи электроэнергии на устройство для приема электроэнергии бесконтактным способом, при этом устройство для передачи электроэнергии содержит:

феррит, выполненный в виде пластины, причем феррит имеет первую базисную поверхность и вторую базисную поверхность;

катушку, расположенную на первой базисной поверхности феррита, притом катушка имеет кольцевую форму; и

экран, расположенный на второй базисной поверхности феррита, в котором:

внешний боковой участок катушки размещен на внутренней стороне по отношению к внешнему боковому участку феррита, так что часть первой базисной поверхности открыта на внешнем боковом участке поверхности феррита; и

внешняя боковая сторона экрана включает в себя ступенчатый участок, находящийся в положении, удаленном от второй базисной поверхности феррита, так, что часть второй базисной поверхности открыта на внешнем боковом участке поверхности феррита.

7. Устройство передачи электроэнергии по п. 6, в котором:

ступенчатый участок включает в себя вертикальную стенку, простирающуюся в направлении от второй базисной поверхности феррита; а также

внешний боковой участок катушки размещен на внутренней стороне относительно положения, где расположена вертикальная стенка.

8. Устройство для передачи электроэнергии по п. 6 или 7, в котором:

ступенчатый участок включает в себя вертикальную стенку, простирающуюся в направлении от второй базисной поверхности феррита; и

размер вертикальной стенки не меньше, чем размер открытого феррита от вертикальной стенки до внешнего бокового участка феррита.

9. Устройство для передачи электроэнергии по п. 6 или 7, дополнительно содержащее:

кожух, выполненный с возможностью размещения в нем феррита, катушки и экрана, при этом кожух снабжен гнездовым участком, выполненным с возможностью размещения в нем устройства расположенным сбоку от экрана, оппозитно ферриту, в котором

размер вертикальной стенки не больше, чем размер открытого феррита от вертикальной стенки до внешнего бокового участка феррита.

10. Устройство для передачи электроэнергии по п. 6 или 7, в котором:

феррит снабжен выступающим участком, выступающим в направлении первой базисной поверхности;

катушка расположена так, чтобы охватывать внешнюю боковую поверхность выступающего участка;

зазор, где часть первой базисной поверхности феррита открыта, расположен между внешней боковой поверхностью и внутренним боковым участком катушки; и

размер зазора не меньше размера открытой части первой базисной поверхности на внешнем боковом участке поверхности феррита.