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JP6387945B2 - Non-contact power transmission device and non-contact power reception device - Google Patents
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JP6387945B2 - Non-contact power transmission device and non-contact power reception device - Google Patents

Non-contact power transmission device and non-contact power reception device Download PDF

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この発明は、非接触送電装置及び非接触受電装置に関し、特に、複数のコンデンサを有する非接触送電装置及び非接触受電装置に関する。   The present invention relates to a non-contact power transmission device and a non-contact power reception device, and more particularly to a non-contact power transmission device and a non-contact power reception device having a plurality of capacitors.

送電装置から受電装置に非接触で電力伝送を行う非接触電力伝送システムが知られている(特許文献1〜6参照)。非接触電力伝送システムにおいては、たとえば、コンデンサとコイルとの共振現象を利用することにより非接触電力伝送が実現される。特開2015−138942号公報(特許文献1)は、送電装置及び受電装置に用いられるコンデンサモジュールを開示する。このコンデンサモジュールにおいては、複数のコンデンサを直列接続することにより構成された直列コンデンサが複数並列接続されている(特許文献1参照)。   There is known a non-contact power transmission system that performs non-contact power transmission from a power transmission device to a power reception device (see Patent Documents 1 to 6). In the non-contact power transmission system, for example, non-contact power transmission is realized by utilizing a resonance phenomenon between a capacitor and a coil. Japanese Patent Laying-Open No. 2015-138842 (Patent Document 1) discloses a capacitor module used in a power transmission device and a power reception device. In this capacitor module, a plurality of series capacitors configured by connecting a plurality of capacitors in series are connected in parallel (see Patent Document 1).

特開2015−138942号公報JP2015-138842A 特開2013−154815号公報JP2013-154815A 特開2013−146154号公報JP2013-146154A 特開2013−146148号公報JP2013-146148A 特開2013−110822号公報JP 2013-110822 A 特開2013−126327号公報JP 2013-126327 A

上記特許文献1のように複数のコンデンサによりコンデンサモジュールが形成される場合、静電容量が異なる複数種類のコンデンサを組合わせることによりコンデンサモジュールの静電容量を調整することが考えられる。たとえば、静電容量の異なる様々な直列コンデンサを複数(たとえば、3個以上)並列接続することにより所望の静電容量のコンデンサモジュール(コンデンサアレイ)を作成することが考えられる。   When the capacitor module is formed by a plurality of capacitors as in Patent Document 1, it is conceivable to adjust the capacitance of the capacitor module by combining a plurality of types of capacitors having different capacitances. For example, it is conceivable to produce a capacitor module (capacitor array) having a desired capacitance by connecting a plurality (for example, three or more) of various series capacitors having different capacitances in parallel.

しかしながら、直列コンデンサが少なくとも3個並列接続されたコンデンサアレイにおいて、静電容量が大きい直列コンデンサが内側(たとえば、中央部分)に集中すると、コンデンサアレイの内側における発熱が大きくなる。静電容量が大きいほど、直列コンデンサのインピーダンスが低下し、大きい電流が流れるためである。そして、コンデンサアレイの内側は外側と比較して放熱性が低いため、内側における発熱が外側よりも大きくなると、コンデンサアレイにおける発熱密度(単位時間における単位面積あたりの発熱量)の偏りが大きくなる。   However, in a capacitor array in which at least three series capacitors are connected in parallel, when series capacitors having a large capacitance are concentrated inside (for example, the central portion), heat generation inside the capacitor array increases. This is because the larger the capacitance, the lower the impedance of the series capacitor, and a larger current flows. Since the inner side of the capacitor array has lower heat dissipation than the outer side, when the heat generation on the inner side is larger than that on the outer side, the bias of the heat generation density (heat generation amount per unit area in unit time) in the capacitor array increases.

この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、送電時にコンデンサアレイにおいて生じる発熱密度の偏りを抑制することができる非接触送電装置を提供することである。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a non-contact power transmission device that can suppress a deviation in heat generation density that occurs in the capacitor array during power transmission. .

また、この発明の別の目的は、受電時にコンデンサアレイにおいて生じる発熱密度の偏りを抑制することができる非接触受電装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a non-contact power receiving apparatus that can suppress a deviation in heat generation density that occurs in a capacitor array during power reception.

この発明のある局面に従う非接触送電装置は、コンデンサアレイと、送電コイルとを備える。コンデンサアレイは、各々が複数のコンデンサを直列接続することにより構成される少なくとも3個の直列コンデンサが並列接続されたものである。送電コイルは、コンデンサアレイと共振現象を生じることにより受電装置の受電コイルに非接触で送電する。複数の直列コンデンサは、第1の直列コンデンサと、第1の直列コンデンサよりも静電容量の大きい第2の直列コンデンサとを含む。そして、第2の直列コンデンサは、コンデンサアレイにおいて、第1の直列コンデンサよりも外側に配置される。   A contactless power transmission device according to an aspect of the present invention includes a capacitor array and a power transmission coil. The capacitor array is formed by connecting in parallel at least three series capacitors each formed by connecting a plurality of capacitors in series. The power transmission coil transmits power in a non-contact manner to the power receiving coil of the power receiving device by causing a resonance phenomenon with the capacitor array. The plurality of series capacitors includes a first series capacitor and a second series capacitor having a larger capacitance than the first series capacitor. The second series capacitor is arranged outside the first series capacitor in the capacitor array.

この発明の別の局面に従う非接触受電装置は、コンデンサアレイと、受電コイルとを備える。コンデンサアレイは、各々が複数のコンデンサを直列接続することにより構成される少なくとも3個の直列コンデンサが並列接続されたものである。受電コイルは、コンデンサアレイと共振現象を生じることにより送電装置の送電コイルから非接触で受電する。複数の直列コンデンサは、第1の直列コンデンサと、第1の直列コンデンサよりも静電容量の大きい第2の直列コンデンサとを含む。そして、第2の直列コンデンサは、コンデンサアレイにおいて、第1の直列コンデンサよりも外側に配置される。   A contactless power receiving device according to another aspect of the present invention includes a capacitor array and a power receiving coil. The capacitor array is formed by connecting in parallel at least three series capacitors each formed by connecting a plurality of capacitors in series. The power reception coil receives power from the power transmission coil of the power transmission device in a non-contact manner by causing a resonance phenomenon with the capacitor array. The plurality of series capacitors includes a first series capacitor and a second series capacitor having a larger capacitance than the first series capacitor. The second series capacitor is arranged outside the first series capacitor in the capacitor array.

したがって、これらの非接触送電装置及び非接触受電装置においては、コンデンサアレイのうち外側の方が内側よりも発熱が大きくなる。コンデンサアレイのうち外側の方が内側よりも放熱性が高いため、静電容量の大きい第2の直列コンデンサがコンデンサアレイの内側に配置される場合と比較して、コンデンサアレイにおいて生じる発熱密度の偏りは抑制される。   Therefore, in these non-contact power transmission devices and non-contact power reception devices, the outer side of the capacitor array generates more heat than the inner side. Since the outer side of the capacitor array has higher heat dissipation than the inner side, the heat density generated in the capacitor array is biased compared to the case where the second series capacitor having a large capacitance is arranged inside the capacitor array. Is suppressed.

この発明によれば、送電時にコンデンサアレイにおいて生じる発熱密度の偏りを抑制できる非接触送電装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a non-contact power transmission device that can suppress a deviation in heat generation density that occurs in the capacitor array during power transmission.

また、この発明によれば、受電時にコンデンサアレイにおいて生じる発熱密度の偏りを抑制できる非接触受電装置を提供することができる。   In addition, according to the present invention, it is possible to provide a non-contact power receiving device that can suppress a deviation in heat generation density that occurs in the capacitor array during power reception.

非接触電力伝送システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a non-contact power transmission system. 送電装置のカバーを開放した状態の斜視図である。It is a perspective view of the state where the cover of the power transmission device was opened. コンデンサアレイにおけるコンデンサの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the capacitor | condenser in a capacitor | condenser array. 発熱密度の偏りが大きいコンデンサアレイの例を説明するための参考図である。It is a reference figure for demonstrating the example of the capacitor | condenser array with a large bias | inclination of heat generation density. コンデンサアレイに含まれる各直列コンデンサの静電容量を示す図である。It is a figure which shows the electrostatic capacitance of each series capacitor | condenser contained in a capacitor | condenser array. 受電装置のカバーを開放した状態の斜視図である。It is a perspective view of the state where the cover of a power receiving device was opened. コンデンサアレイに含まれる各直列コンデンサの静電容量を示す図である。It is a figure which shows the electrostatic capacitance of each series capacitor | condenser contained in a capacitor | condenser array.

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1に従う非接触送電装置が適用される非接触電力伝送システムの概略構成図である。なお、図中、矢印Dは鉛直方向下方を示し、矢印Uは鉛直方向上方を示す。これらについては、図2,6においても共通する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a contactless power transmission system to which a contactless power transmission device according to Embodiment 1 of the present invention is applied. In the figure, an arrow D indicates a downward vertical direction, and an arrow U indicates an upward vertical direction. These are the same in FIGS.

図1を参照して、非接触電力伝送システム1は、車両100と、送電装置20と、交流電源200とを備える。車両100は、受電装置10を含み、受電装置10は、不図示の受電コイルを有する受電部11を含む。送電装置20は、不図示の送電コイル(後述)を有する送電部21と、周波数変換器22とを含む。送電部21及び周波数変換器22については後程詳細に説明する。   Referring to FIG. 1, contactless power transmission system 1 includes a vehicle 100, a power transmission device 20, and an AC power supply 200. The vehicle 100 includes a power receiving device 10, and the power receiving device 10 includes a power receiving unit 11 having a power receiving coil (not shown). The power transmission device 20 includes a power transmission unit 21 having a power transmission coil (not described) and a frequency converter 22. The power transmission unit 21 and the frequency converter 22 will be described in detail later.

受電部11は、送電部21から非接触で受電するように構成される。車両100においては、受電部11により受電された電力が不図示の蓄電装置に供給される。車両100は、蓄電装置の電力により走行駆動力を生じ、走行することができる。交流電源200は、たとえば、系統電源である。   The power reception unit 11 is configured to receive power from the power transmission unit 21 in a contactless manner. In vehicle 100, the power received by power receiving unit 11 is supplied to a power storage device (not shown). Vehicle 100 can travel by generating travel driving force from the power of the power storage device. AC power supply 200 is, for example, a system power supply.

送電部21の送電コイルは、交流電源200から交流電力の供給を受けることにより磁界を形成し、形成された磁界を通じて受電部11の受電コイルに非接触で送電する。なお、送電コイルにおける導線の巻き数は、送電コイルと受電コイルとの間の距離、並びにQ値(たとえばQ≧100)及び結合係数κが大きくなるように適宜設計される。   The power transmission coil of the power transmission unit 21 forms a magnetic field by receiving supply of AC power from the AC power source 200, and transmits power to the power reception coil of the power reception unit 11 in a non-contact manner through the formed magnetic field. The number of turns of the conducting wire in the power transmission coil is appropriately designed so that the distance between the power transmission coil and the power reception coil, the Q value (for example, Q ≧ 100), and the coupling coefficient κ are increased.

図2は、送電装置20のカバーを開放した状態の斜視図である。図2を参照して、周波数変換器22は、交流電源200から交流電力の供給を受け、交流電力の周波数を所望の周波数に変換する。送電部21は、周波数変換器22から供給された交流電力を受電装置10に非接触で送電する。周波数変換器22は、配線を通じて送電部21に接続されている。   FIG. 2 is a perspective view of a state where the cover of the power transmission device 20 is opened. Referring to FIG. 2, frequency converter 22 receives supply of AC power from AC power supply 200, and converts the frequency of AC power into a desired frequency. The power transmission unit 21 transmits the AC power supplied from the frequency converter 22 to the power receiving device 10 in a contactless manner. The frequency converter 22 is connected to the power transmission unit 21 through wiring.

送電部21は、コンデンサアレイ24と、送電コイル26と、フェライト28とを含む。コンデンサアレイ24は、複数のコンデンサを有する。より具体的には、コンデンサアレイ24は、複数の直列コンデンサが並列接続されたコンデンサモジュールである。直列コンデンサとは、複数のコンデンサが直列接続されたものである。コンデンサアレイ24は、フェライト28の下方に配置されている。コンデンサアレイ24については後程詳細に説明する。   The power transmission unit 21 includes a capacitor array 24, a power transmission coil 26, and a ferrite 28. The capacitor array 24 has a plurality of capacitors. More specifically, the capacitor array 24 is a capacitor module in which a plurality of series capacitors are connected in parallel. A series capacitor is a plurality of capacitors connected in series. The capacitor array 24 is disposed below the ferrite 28. The capacitor array 24 will be described in detail later.

送電コイル26とコンデンサアレイ24とは、周波数変換器22と配線を通じて接続されている。送電コイル26は、コンデンサアレイ24と共振現象を生じることにより、受電装置10の受電コイルに非接触で送電する。送電コイル26は、フェライト28に巻回されている。フェライト28は、コアとして機能する。   The power transmission coil 26 and the capacitor array 24 are connected to the frequency converter 22 through wiring. The power transmission coil 26 causes a resonance phenomenon with the capacitor array 24 to transmit power to the power reception coil of the power reception device 10 in a non-contact manner. The power transmission coil 26 is wound around the ferrite 28. The ferrite 28 functions as a core.

図3は、コンデンサアレイ24におけるコンデンサの配置を示す図である。図3を参照して、コンデンサアレイ24は、直列コンデンサ30,40,50,60,70が並列接続されることで構成されている。直列コンデンサ30は、5つのコンデンサ32が直列接続されることにより構成されている。直列コンデンサ40,50,60,70の各々も、直列コンデンサ30と同様に、5つのコンデンサが直列接続されることにより構成されている。   FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of capacitors in the capacitor array 24. Referring to FIG. 3, the capacitor array 24 is configured by connecting series capacitors 30, 40, 50, 60 and 70 in parallel. The series capacitor 30 is configured by connecting five capacitors 32 in series. Each of the series capacitors 40, 50, 60, and 70 is configured by connecting five capacitors in series, like the series capacitor 30.

コンデンサアレイ24のように複数のコンデンサによりコンデンサモジュールが形成される場合、静電容量が異なる複数種類のコンデンサを組合わせることによりコンデンサモジュールの静電容量を調整することが考えられる。たとえば、静電容量の異なる様々な直列コンデンサを複数(たとえば、3個以上)並列接続することにより所望の静電容量のコンデンサアレイを作成することが考えられる。   When a capacitor module is formed by a plurality of capacitors as in the capacitor array 24, it is conceivable to adjust the capacitance of the capacitor module by combining a plurality of types of capacitors having different capacitances. For example, it is conceivable to create a capacitor array having a desired capacitance by connecting a plurality (for example, three or more) of various series capacitors having different capacitances in parallel.

しかしながら、直列コンデンサが少なくとも3個並列接続されたコンデンサアレイにおいて、静電容量が大きい直列コンデンサが内側(たとえば、中央部分)に集中すると、コンデンサアレイの内側における発熱が大きくなる。静電容量が大きいほど、直列コンデンサのインピーダンスが低下し、大きい電流が流れるためである。そして、コンデンサアレイの内側は外側と比較して放熱性が低いため、内側における発熱が外側よりも大きくなると、コンデンサアレイにおける発熱密度の偏りが大きくなる。   However, in a capacitor array in which at least three series capacitors are connected in parallel, when series capacitors having a large capacitance are concentrated inside (for example, the central portion), heat generation inside the capacitor array increases. This is because the larger the capacitance, the lower the impedance of the series capacitor, and a larger current flows. Since the inside of the capacitor array has lower heat dissipation than the outside, when the heat generation on the inside is larger than that on the outside, the deviation of the heat generation density in the capacitor array becomes large.

図4は、発熱密度の偏りが大きいコンデンサアレイの例を説明するための参考図である。図4を参照して、コンデンサアレイ500は、直列コンデンサ510,520,530,540,550が並列接続されることにより構成されている。この例においては、直列コンデンサの静電容量は大、中、小の3種類存在するものとする。そして、直列コンデンサ510,520,530,540,550の静電容量は、それぞれ、中、中、大、大、小であるとする。   FIG. 4 is a reference diagram for explaining an example of a capacitor array having a large deviation in heat generation density. Referring to FIG. 4, capacitor array 500 is configured by connecting series capacitors 510, 520, 530, 540, and 550 in parallel. In this example, it is assumed that there are three types of capacitances of series capacitors, large, medium, and small. The capacitances of the series capacitors 510, 520, 530, 540, and 550 are assumed to be medium, medium, large, large, and small, respectively.

この場合には、静電容量が大である直列コンデンサ530は、コンデンサアレイ500の中央部分に配置されている。さらに、静電容量が大である直列コンデンサ540は、直列コンデンサ530に隣接して配置されている(コンデンサアレイ500の内側)。コンデンサアレイ500の中央部分は端部(外側)と比較して放熱性が低いため、直列コンデンサ530,540が発する熱は放熱されにくい。一方、静電容量が中である直列コンデンサ510と、静電容量が小である直列コンデンサ550とは、コンデンサアレイ500の端部に配置されている。コンデンサアレイ500の端部は放熱性が高いため、直列コンデンサ510,550が発する熱は放熱されやすい。すなわち、コンデンサアレイ500においては、発熱が大きい部分の放熱性は低く、発熱が大きくない部分の放熱性は高いこととなる。その結果、コンデンサアレイ500においては、発熱密度の偏りが大きくなる。   In this case, the series capacitor 530 having a large capacitance is arranged in the center portion of the capacitor array 500. Further, the series capacitor 540 having a large capacitance is arranged adjacent to the series capacitor 530 (inside the capacitor array 500). Since the central portion of the capacitor array 500 has low heat dissipation compared to the end (outside), the heat generated by the series capacitors 530 and 540 is difficult to dissipate. On the other hand, the series capacitor 510 having a medium capacitance and the series capacitor 550 having a small capacitance are arranged at the end of the capacitor array 500. Since the end portion of the capacitor array 500 has high heat dissipation, the heat generated by the series capacitors 510 and 550 is easily radiated. That is, in the capacitor array 500, the heat dissipation performance of the portion where heat generation is large is low, and the heat dissipation performance of the portion where heat generation is not large is high. As a result, in the capacitor array 500, the bias of the heat generation density becomes large.

発熱密度の偏りを抑制するために、この実施の形態1に従う送電装置20が備えるコンデンサアレイ24において、静電容量の大きい直列コンデンサは、静電容量の小さい直列コンデンサよりも外側に配置される。   In order to suppress the bias of the heat generation density, in the capacitor array 24 provided in the power transmission device 20 according to the first embodiment, the series capacitor having a large capacitance is disposed outside the series capacitor having a small capacitance.

図5は、コンデンサアレイ24に含まれる各直列コンデンサの静電容量を示す図である。図5を参照して、コンデンサアレイ24において、直列コンデンサ30,40,50,60,70の静電容量は、それぞれ、大、中、小、中、大である。すなわち、静電容量の大きい直列コンデンサ30,70は、直列コンデンサ30,70より静電容量が小さい直列コンデンサ40,50,60よりもコンデンサアレイ24において外側に配置されている。言い換えると、静電容量が大きい直列コンデンサほどコンデンサアレイ24において外側に配置されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating the capacitance of each series capacitor included in the capacitor array 24. Referring to FIG. 5, in the capacitor array 24, the capacitances of the series capacitors 30, 40, 50, 60, and 70 are large, medium, small, medium, and large, respectively. That is, the series capacitors 30 and 70 having a large capacitance are arranged outside the series capacitor 40, 50 and 60 having a smaller capacitance than the series capacitors 30 and 70 in the capacitor array 24. In other words, a series capacitor having a larger capacitance is arranged on the outer side in the capacitor array 24.

したがって、送電装置20においては、コンデンサアレイ24のうち外側の方が内側(中央部分)よりも発熱が大きくなる。コンデンサアレイ24のうち外側の方が内側(中央部分)よりも放熱性が高いため、静電容量の大きい直列コンデンサがコンデンサアレイ24の内側(中央部分)に配置される場合と比較して、発熱密度の偏りは抑制される。   Therefore, in the power transmission device 20, the outer side of the capacitor array 24 generates more heat than the inner side (center portion). Since the outer side of the capacitor array 24 has higher heat dissipation than the inner side (center portion), it generates heat as compared with a case where a series capacitor having a large capacitance is arranged on the inner side (center portion) of the capacitor array 24. Density of density is suppressed.

なお、この実施の形態1においては、コンデンサアレイ24として5行5列にコンデンサが配置されている例を示したが、コンデンサの配置はこれに限定されない。たとえば、5行10列や10行3列といった配置であってもよい。   In the first embodiment, an example is shown in which capacitors are arranged in 5 rows and 5 columns as the capacitor array 24, but the arrangement of the capacitors is not limited to this. For example, an arrangement such as 5 rows and 10 columns or 10 rows and 3 columns may be used.

[実施の形態2]
実施の形態1では、送電装置20に含まれるコンデンサアレイ24において、静電容量の大きい直列コンデンサが静電容量の小さい直列コンデンサよりも外側に配置された。この実施の形態2では、受電装置10Aに含まれるコンデンサアレイにおいて、静電容量の大きい直列コンデンサが静電容量の小さい直列コンデンサよりも外側に配置される。なお、送電装置及び受電装置の何れか一方のコンデンサアレイにおいて静電容量の大きい直列コンデンサが静電容量の小さい直列コンデンサよりも外側に配置されることとしてもよいし、両方のコンデンサアレイにおいて、静電容量の大きい直列コンデンサが静電容量の小さい直列コンデンサよりも外側に配置されることとしてもよい。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, in the capacitor array 24 included in the power transmission device 20, the series capacitor having a large capacitance is arranged outside the series capacitor having a small capacitance. In the second embodiment, in the capacitor array included in the power receiving device 10A, the series capacitor having a large capacitance is arranged outside the series capacitor having a small capacitance. Note that a series capacitor having a large capacitance may be arranged outside a series capacitor having a small capacitance in either one of the capacitor arrays of the power transmission device and the power receiving device. The series capacitor having a large capacitance may be arranged outside the series capacitor having a small capacitance.

図6は、受電装置10Aのカバーを開放した状態の斜視図である。図6を参照して、受電装置10Aは、受電部11Aを備える。受電部11Aは、たとえば、送電装置20の送電部21(図1)から非接触で受電する。   FIG. 6 is a perspective view of a state where the cover of the power receiving device 10A is opened. Referring to FIG. 6, power reception device 10A includes power reception unit 11A. For example, the power reception unit 11A receives power from the power transmission unit 21 (FIG. 1) of the power transmission device 20 in a non-contact manner.

受電部11Aは、コンデンサアレイ80と、受電コイル90と、フェライト95とを含む。コンデンサアレイ80は、複数のコンデンサを有する。より具体的には、コンデンサアレイ80は、複数の直列コンデンサが並列接続されたコンデンサモジュールである。コンデンサアレイ80は、フェライト95の上方に配置されている。   Power receiving unit 11 </ b> A includes a capacitor array 80, a power receiving coil 90, and a ferrite 95. The capacitor array 80 has a plurality of capacitors. More specifically, the capacitor array 80 is a capacitor module in which a plurality of series capacitors are connected in parallel. The capacitor array 80 is disposed above the ferrite 95.

受電コイル90は、コンデンサアレイ80と共振現象を生じることにより、送電装置20の送電コイルから非接触で受電する。受電コイル90は、フェライト95に巻回されている。フェライト95は、コアとして機能する。   The power reception coil 90 receives power from the power transmission coil of the power transmission device 20 in a non-contact manner by causing a resonance phenomenon with the capacitor array 80. The power receiving coil 90 is wound around the ferrite 95. The ferrite 95 functions as a core.

図7は、コンデンサアレイ80に含まれる各直列コンデンサの静電容量を示す図である。図7を参照して、コンデンサアレイ80は、直列コンデンサ81,82,83,84、85を含む。直列コンデンサ81,82,83,84,85の静電容量は、それぞれ、大、中、小、中、大である。すなわち、静電容量の大きい直列コンデンサ81,85は、直列コンデンサ81,85より静電容量が小さい直列コンデンサ82,83,84よりもコンデンサアレイ80において外側に配置されている。言い換えると、静電容量が大きい直列コンデンサほどコンデンサアレイ80において外側に配置されている。   FIG. 7 is a diagram illustrating the capacitance of each series capacitor included in the capacitor array 80. Referring to FIG. 7, capacitor array 80 includes series capacitors 81, 82, 83, 84, 85. The capacitances of the series capacitors 81, 82, 83, 84, 85 are large, medium, small, medium, and large, respectively. That is, the series capacitors 81 and 85 having a large capacitance are arranged outside the series capacitors 82, 83 and 84 having a smaller capacitance than the series capacitors 81 and 85 in the capacitor array 80. In other words, a series capacitor having a larger capacitance is arranged on the outer side in the capacitor array 80.

したがって、受電装置10Aにおいては、コンデンサアレイ80のうち外側の方が内側(中央部分)よりも発熱が大きくなる。したがって、静電容量の大きい直列コンデンサがコンデンサアレイ80の内側(中央部分)に配置される場合と比較して、発熱密度の偏りは抑制される。   Therefore, in the power receiving device 10A, the outer side of the capacitor array 80 generates more heat than the inner side (center portion). Therefore, as compared with a case where a series capacitor having a large electrostatic capacitance is arranged inside (center part) of the capacitor array 80, a deviation in heat generation density is suppressed.

なお、この実施の形態2においては、コンデンサアレイ80として5行5列にコンデンサが配置されている例を示したが、コンデンサの配置はこれに限定されない。たとえば、5行10列や10行3列といった配置であってもよい。   In the second embodiment, an example is shown in which capacitors are arranged in 5 rows and 5 columns as the capacitor array 80, but the arrangement of the capacitors is not limited to this. For example, an arrangement such as 5 rows and 10 columns or 10 rows and 3 columns may be used.

また、実施の形態1,2においては、コンデンサアレイ24,80において、静電容量が大きい直列コンデンサほどコンデンサアレイ24,80の外側に配置されることとした。しかしながら、コンデンサアレイにおける直列コンデンサの配置はこれに限定されない。たとえば、5列の直列コンデンサが並列接続されたコンデンサアレイにおいて、一端の直列コンデンサから他端の直列コンデンサに向けて、それぞれの静電容量が中、小、大、大、中であるとする(以下、「配置例1」と称する。)。配置例1においては、静電容量が大である直列コンデンサが中央部分に配置されているため、コンデンサアレイにおける発熱密度の偏りは比較的大きいといえる。   Further, in the first and second embodiments, in the capacitor arrays 24 and 80, the series capacitors having larger electrostatic capacities are arranged outside the capacitor arrays 24 and 80. However, the arrangement of the series capacitors in the capacitor array is not limited to this. For example, in a capacitor array in which five rows of series capacitors are connected in parallel, the respective capacitances are medium, small, large, large, and medium from the series capacitor at one end to the series capacitor at the other end ( Hereinafter, this will be referred to as “arrangement example 1”. In the arrangement example 1, since the series capacitor having a large capacitance is arranged in the central portion, it can be said that the deviation of the heat generation density in the capacitor array is relatively large.

しかしながら、それぞれの静電容量が小、中、大、大、中である場合(以下、「配置例2」と称する。)と比較すると、配置例1の方がコンデンサアレイにおける発熱密度の偏りは小さい。配置例2においては、静電容量が大きい直列コンデンサほどコンデンサアレイの内側に配置されているのに対して、配置例1においては、一部分において静電容量中の直列コンデンサが静電容量小の直列コンデンサよりも外側に配置されているからである。すなわち、必ずしも、静電容量が大きい直列コンデンサほどコンデンサアレイの外側に配置される必要はなく、一部分であっても、静電容量の大きい直列コンデンサが静電容量の小さい直列コンデンサよりもコンデンサアレイの外側に配置されることで発熱密度の偏りは低減される。   However, compared to the cases where the respective capacitances are small, medium, large, large, and medium (hereinafter referred to as “arrangement example 2”), the deviation of the heat generation density in the capacitor array is greater in arrangement example 1. small. In the arrangement example 2, a series capacitor having a larger capacitance is arranged inside the capacitor array, whereas in the arrangement example 1, a series capacitor in the capacitance is partially a series having a smaller capacitance. This is because it is arranged outside the capacitor. In other words, it is not always necessary to place a series capacitor having a larger capacitance outside the capacitor array, and even if a part of the series capacitor has a larger capacitance than a series capacitor having a smaller capacitance, it is not necessary. By disposing it outside, the deviation of the heat generation density is reduced.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 非接触電力伝送システム、10,10A 受電装置、11,11A 受電部、20 送電装置、21 送電部、22 周波数変換器、24,80,500 コンデンサアレイ、26 送電コイル、28,95 フェライト、30,40,50,60,70,81,82,83,84,85,510,520,530,540,550 直列コンデンサ、32,42,52,62,72 コンデンサ、90 受電コイル、100 車両、200 交流電源。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-contact electric power transmission system 10,10A power receiving apparatus, 11,11A power receiving part, 20 Power transmission apparatus, 21 Power transmission part, 22 Frequency converter, 24,80,500 Capacitor array, 26 Power transmission coil, 28,95 Ferrite, 30 , 40, 50, 60, 70, 81, 82, 83, 84, 85, 510, 520, 530, 540, 550 Series capacitor, 32, 42, 52, 62, 72 capacitor, 90 power receiving coil, 100 vehicle, 200 AC source.

Claims (2)

各々が複数のコンデンサを直列接続することにより構成される少なくとも3個の直列コンデンサが並列接続されたコンデンサアレイと、
前記コンデンサアレイと共振現象を生じることにより受電装置の受電コイルに非接触で送電する送電コイルとを備え、
前記複数の直列コンデンサは、第1の直列コンデンサと、前記第1の直列コンデンサよりも静電容量の大きい第2の直列コンデンサとを含み、
前記第2の直列コンデンサは、前記コンデンサアレイにおいて、前記第1の直列コンデンサよりも外側に配置される、非接触送電装置。
A capacitor array in which at least three series capacitors each constituted by connecting a plurality of capacitors in series are connected in parallel;
A power transmission coil that transmits power in a non-contact manner to the power receiving coil of the power receiving device by generating a resonance phenomenon with the capacitor array;
The plurality of series capacitors include a first series capacitor and a second series capacitor having a larger capacitance than the first series capacitor;
The non-contact power transmission device, wherein the second series capacitor is disposed outside the first series capacitor in the capacitor array.
各々が複数のコンデンサを直列接続することにより構成される少なくとも3個の直列コンデンサが並列接続されたコンデンサアレイと、
前記コンデンサアレイと共振現象を生じることにより送電装置の送電コイルから非接触で受電する受電コイルとを備え、
前記複数の直列コンデンサは、第1の直列コンデンサと、前記第1の直列コンデンサよりも静電容量の大きい第2の直列コンデンサとを含み、
前記第2の直列コンデンサは、前記コンデンサアレイにおいて、前記第1の直列コンデンサよりも外側に配置される、非接触受電装置。
A capacitor array in which at least three series capacitors each constituted by connecting a plurality of capacitors in series are connected in parallel;
A power receiving coil that receives power from the power transmitting coil of the power transmitting device in a non-contact manner by generating a resonance phenomenon with the capacitor array;
The plurality of series capacitors include a first series capacitor and a second series capacitor having a larger capacitance than the first series capacitor;
The non-contact power receiving device, wherein the second series capacitor is disposed outside the first series capacitor in the capacitor array.
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