[发明专利]非接触电力传输设备和制造其二次侧的方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够在没有任何直接电连接的情况下传输电力的非接触电力传输设备，以及制造该设备的二次侧的方法。

背景技术

这种非接触电力传输设备大体上被分为一次侧中的电力发送器和二次侧中的电力接收器。电力发送器包括一次线圈并且用于如充电器等的装置(以下称为“一次装置”)。电力接收器包括二次线圈并且用于如无绳电话、剃须刀、电牙刷、个人数字助理等的装置(以下称为“二次装置”)。一次和二次线圈构成变压器，并且通过线圈之间的电磁感应将电力从一次侧发送到二次侧。因而，非接触电力传输设备不具有用于将电力从一次侧发送到二次侧的任何电接触。因此，没有出现接触劣化的问题，并且有可能容易地对一次和二次装置进行配对来将电力从一次侧发送到二次侧。另外，可以容易地实现一次和二次装置的每个防水结构。

电力发送器和电力接收器的每个一般地还具有芯或线轴(成型)，并且他们的每个线圈围绕其芯或线轴缠绕。

近年来，特别地需要这种二次装置被微型化、薄型化并且提供有高性能。为了符合该需求，二次线圈需要被薄型化。因此，对二次线圈已经提出了平面线圈(例如2006年11月9日公开的日本专利申请公开号2006-311712)。然而，平面线圈在磁特性方面劣于围绕芯缠绕的线圈，并且因此减小了二次侧中的电力。如果给平面线圈增加磁层，可以提高一次侧和二次侧之间的电力传输效率，但是必须形成薄磁层，这成为了一个问题。

而且为了使二次装置微型化，二次装置中的一些部件被布置成接近平面线圈且它们之间的距离被缩短。因此，如果部件包括在热和噪声方面的弱部件，例如锂离子二次电池等，则弱部件受到热和噪声的影响，其随着与平面线圈的邻近而增加。

发明内容

本发明的目的是提高一次侧和二次侧之间的电力传输效率以及减小来自平面线圈的噪声影响。本发明的另一目的是减小来自平面线圈的热和噪声的影响。

在本发明的第一方面，非接触电力传输设备包括位于二次侧中的二次线圈，并且被配置成通过一次线圈和二次线圈之间的电磁感应将电力从一次侧发送到二次侧(以下称为“第一配置”)。一次线圈位于一次侧中。二次侧还包括：与一次侧物理地分离的支持构件；磁层；用于屏蔽电磁噪声的屏蔽层；以及隔热层。二次线圈是平面线圈并且由支持构件支持。至少磁层被层压在平面线圈的一侧上并且与平面线圈成一体。在该结构中，由于磁层被层压到平面线圈，可以提高一次侧和二次侧之间的电力传输效率。由于二次侧包括屏蔽层，可以减小来自平面线圈的噪声的影响。由于二次侧包括隔热层，可以减小来自平面线圈的热和噪声的影响。

优选地，非接触电力传输设备还包括位于支持构件和平面线圈之间的辐射层。

在实施例中，形成磁层以在平面线圈的所述一侧上覆盖螺旋凹陷。在该结构中，可以提高磁通密度和电力传输效率。

优选地，磁层被层压在平面线圈的所述一侧上；屏蔽层被层压在磁层上；并且隔热层被层压在屏蔽层上(以下称为“第二配置”)。

优选地，非接触电力传输设备还包括二次装置，其包括二次侧并且具有壳。支持构件是壳的一部分。

优选地，非接触电力传输设备还包括位于二次侧中的功能构件。支持构件是功能构件。

在实施例中，非接触电力传输设备还包括二次装置，其包括二次侧和支持构件。平面线圈和至少磁层的组合是卡的形式，并且可以附着到支持构件并可以与其分离。或者平面线圈、磁层、屏蔽层和隔热层的组合是卡的形式，并且可以附着到支持构件并可以与其分离。在这些构造中，可以提高处理的简易性。

制造第一配置中的第二侧的方法包括通过按压晶体金属材料或非晶体金属材料制成的磁材料来形成磁层。在该方法中，可以提高磁通密度。

制造第二配置中的第二侧的方法包括：将隔热层涂布到屏蔽层的一侧；通过干燥固定隔热层和屏蔽层；将屏蔽层的另一侧和磁层的一侧粘在一起；以及将磁层的另一侧和平面线圈的所述一侧粘在一起。在该方法中，可以容易地制造二次侧。

在本发明的第二方面，非接触电力传输设备包括位于一次侧中的一次线圈和位于二次侧中的二次线圈，并且被配置成通过一次和二次线圈之间的电磁感应将电力从一次侧发送到二次侧。一次侧还包括支持第一线圈的第一支持构件。二次侧还包括：第二支持构件，其与第一支持构件物理地分离并支持二次线圈；以及多个磁层。二次线圈是平面线圈。磁层的每个磁导率彼此不同，并且每个磁层形成具有一次侧的磁路径。在该结构中，二次侧包括具有高磁导率的磁层和具有低磁导率的磁层。具有高磁导率的磁层增加一次和二次线圈之间的耦合。具有低磁导率的磁层增加从一次侧到二次侧的高频分量的传输效率并抑制噪声。高频分量包括比电力传输的高开关频率更高的频率。