车辆的制作方法

文档序号:3860289阅读:103来源:国知局
车辆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种车辆(10),其具备:车辆搭载物(110、120、130、131、150、170、180),其被搭载于后地板面板(31)的下方;受电装置(40),其被搭载于后地板面板(31)的下方,并且包括受电部(27),所述受电部(27)以非接触的方式而从包括被设置于外部的输电部的输电装置接受电力,车辆搭载物(110、120、130、131、150、170、180)被配置于与所述受电装置(40)相同的平面上且被配置于所述受电装置(40)的周围。
【专利说明】车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种搭载了电力传输系统所使用的受电装置的车辆。
【背景技术】
[0002]近年来,出于对环境的考虑,使用蓄电池等的电力来驱动驱动轮的混合动力车辆或电动汽车等备受关注。
[0003]特别是近年来,在如上所述的搭载了蓄电池的电动车辆上,能够在不使用火花塞等的条件下以非接触的方式对蓄电池进行充电的无线充电备受关注。而且,最近在非接触的充电方式中也提出了各种充电方式。
[0004]作为使用非接触的充电方式的电力传输系统,例如可列举出日本特开2010-070048号公报(专利文献I)、日本特开2008-288889号公报(专利文献2)、以及日本特开2010-098257号公报(专利文献3)。
[0005]在这些电力传输系统中,受电装置被搭载于车辆侧。在实际于车辆上装载受电部时,需要考虑来自受电装置的电磁波的泄漏。此外,由于需要在车辆的被限制了的空间内搭载受电装置,因此需要研究受电装置与被配置于车辆侧的车辆搭载物之间的配置关系。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2010-070048号公报
[0009]专利文献2:日本特开2008-288889号公报
[0010]专利文献3:日本特开2010-098257号公报

【发明内容】

[0011]发明所要解决的课题
[0012]因此,本发明是为了解决上述的课题而完成的发明,本发明提供一种在考虑到车辆上配置了受电装置的情况下的来自受电装置的电磁波的泄漏的同时,具备能够在车辆的被限制了的空间内高效地搭载受电装置的结构的车辆。
[0013]用于解决课题的方法
[0014]根据本发明的车辆具备:车辆搭载物,其被搭载于车辆的地板面板的下方;受电装置,其被搭载于所述地板面板的下方,并且包括受电部,所述受电装置以非接触的方式而从包括被设置于外部的输电部的输电装置接受电力,所述车辆搭载物被配置于与所述受电装置相同的平面上且被配置于所述受电装置的周围。
[0015]在其他的方式中,所述车辆搭载物在与所述受电装置对置的区域内被实施了屏蔽处理。
[0016]在其他的方式中,所述地板面板在与所述受电装置对置的区域内被实施了屏蔽处理。
[0017]在其他的方式中,所述受电部具有共振线圈,在所述共振线圈的与所述车辆搭载物对置的一侧,具有与所述车辆搭载物相互隔开固定的距离而配置的区域。
[0018]在其他的方式中,所述共振线圈具有,将隔开固定的距离而配置的所述区域作为一条边的正多边形的形状。
[0019]在其他的方式中,在所述车辆搭载物与所述受电装置之间,具有被配置于所述受电装置的周围的屏蔽部件,所述受电装置具有与所述屏蔽部件的外形相同的形状。
[0020]在其他的方式中,所述车辆搭载物包括消音器或排气管,所述受电装置包括电容器,至少所述受电部的一部分位于所述电容器与所述消音器或排气管之间。
[0021]在其他的方式中,所述车辆搭载物为,选自由侧梁、后悬架、前悬架、燃料罐、燃料软管、消音器、排气管、轮圈、车高传感器、制动器、制动器软管、蓄电池以及散热器构成的组中的部件。
[0022]在其他的方式中,所述输电部的固有频率与所述受电部的固有频率之差为所述受电部的固有频率的10%以下。
[0023]在其他的方式中,所述受电部与所述输电部的耦合系数为0.1以下。
[0024]所述受电部通过被形成于所述受电部与所述输电部之间且以特定的频率进行振动的磁场、和被形成于所述受电部与所述输电部之间且以特定的频率进行振动的电场中的至少一方,而从所述输电部接受电力。
[0025]发明效果
[0026]根据本发明,能够提供一种在考虑到车辆上配置了受电装置的情况下的来自受电装置的电磁波的泄漏的同时,具备能够在车辆的被限制了的空间内高效地搭载受电装置的结构的车辆。
【专利附图】

【附图说明】
[0027]图1为模式化地对实施方式一中的输电装置、受电装置以及搭载了电力传输系统的车辆进行说明的图。
[0028]图2为表不电力传输系统的模拟模型的图。
[0029]图3为表示模拟结果的图。
[0030]图4为表不在固定了固有频率的状态下,使空气间隙变化时的电力传输效率与向共振线圈被供给的电流的频率f之间的关系的图。
[0031]图5为表示距电流源(磁流源)的距离与电磁场的强度之间的关系的图。
[0032]图6为表不实施方式一中的被搭载于车辆上的受电装置的结构的车辆的仰视图。
[0033]图7为表不实施方式一中的被搭载于车辆上的受电装置的结构的车辆后部的俯视图。
[0034]图8为沿图7中VII1-VIII线箭头观察时的剖视图。
[0035]图9为表不实施方式一中的被搭载于车辆上的受电装置的其他结构的车辆后部的俯视图。
[0036]图10为沿图9中X-X线箭头观察时的剖视图。
[0037]图11为与沿图9中X-X线箭头观察时的截面相对应的其他形态的剖视图。
[0038]图12为表示实施方式一中的被搭载于车辆上的受电装置的另一其他结构的车辆后部的俯视图。[0039]图13为表示实施方式一中的被搭载于车辆上的受电装置的另一其他结构的车辆后部的俯视图。
[0040]图14为表不实施方式二中的被搭载于车辆上的受电装置的结构的车辆的仰视图。
[0041]图15为表示实施方式二中的被搭载于车辆上的受电装置的结构的车辆中央部的俯视图。
[0042]图16为表示实施方式二中的被搭载于车辆上的受电装置的其他的结构的车辆中央部的俯视图。
[0043]图17为表示实施方式二中的被搭载于车辆上的受电装置的另外的其他结构的车辆中央部的俯视图。
[0044]图18为表示实施方式二中的被搭载于车辆上的受电装置的另一其他结构的车辆中央部的俯视图。
[0045]图19为表示实施方式三中的被搭载于车辆上的受电装置的结构的车辆的仰视图。
[0046]图20为表示实施方式三中的被搭载于车辆上的受电装置的结构的车辆前部的俯视图。
[0047]图21为表示实施方式三中的被搭载于车辆上的受电装置的其他的结构的车辆前部的俯视图。
[0048]图22为表示实施方式三中的被搭载于车辆上的受电装置的另一其他结构的车辆iu部的俯视图。
[0049]图23为表示实施方式三中的被搭载于车辆上的受电装置的另一其他结构的车辆iu部的俯视图。
[0050]图24为表示作为车辆搭载物的后地板面板以及侧梁与各个实施方式中的受电装置之间的配置关系的模式图。
[0051]图25为表示作为车辆搭载物的后悬架以及前悬架与各个实施方式中的受电装置之间的配置关系的模式图。
[0052]图26为表示作为车辆搭载物的燃料罐、燃料软管、发动机、油底壳以及车窗玻璃清洗液储液罐与各个实施方式中的受电装置之间的配置关系的模式图。
[0053]图27为表示作为车辆搭载物的消音器以及排气管与各个实施方式中的受电装置之间的配置关系的模式图。
[0054]图28为表示作为车辆搭载物的制动器与各个实施方式中的受电装置之间的配置关系的模式图。
[0055]图29为表示作为车辆搭载物的散热器、发动机、电机单元、动力控制单元以及蓄电池与各个实施方式中的受电装置之间的配置关系的模式图。
[0056]图30为表示作为车辆搭载物的转向结构与实施方式三中的受电装置之间的配置关系的模式图。
[0057]图31为表示各个实施方式中的被搭载于车辆上的其他的受电装置的结构的车辆后部的俯视图。【具体实施方式】
[0058]以下,参照附图对以本发明为依据的实施方式中的输电装置、送电装置以及搭载了电力传输系统的车辆进行说明。另外,在以下进行说明的各个实施方式中,在提及个数、数量等时,除有特别记载的情况之外,本发明的范围并非必须限定于该个数、数量等。此外,对于相同的部件、相当的部件标记相同的参考编号,并且不反复进行重复说明。此外,从最初就预定为,可以将各个实施方式中的结构适当组合使用。
[0059](实施方式一)
[0060]参照图1,对搭载了本实施方式所涉及的电力传输系统的车辆进行说明。图1为模式化地对实施方式中的输电装置、送电装置以及搭载了电力传输系统的车辆进行说明的图。
[0061]本实施方式一所涉及的电力传输系统具有:包含受电装置40的电动车辆10、和包含输电装置41的外部供电装置20。电动车辆10的受电装置40在泊车于设置有输电装置41的泊车位42的预定位置的条件下,主要从输电装置41接受电力。
[0062]在泊车位42上,为了使电动车辆10停车于预定的位置上,从而设置有止轮块或表示泊车位置以及泊车范围的线。
[0063]外部供电装置20包括:与交流电源21连接的高频电力驱动器22、对高频电力驱动器22等的驱动进行控制的控制部26、与该高频电力驱动器连接的输电装置41。输电装置41包括输电部28、和电磁感应线圈23。输电部28包括共振线圈24、和与共振线圈24连接的电容器25。电磁感应线圈23与高频电力驱动器22电连接。另外,虽然在该图1所示的示例中设置有电容器25,但电容器25并不是必需的结构。
[0064]输电部28包含由共振线圈24的电感、共振线圈24的杂散电容以及电容器25的电容形成的电路。
[0065]电动车辆10具备:受电装置40、与受电装置40连接的整流器13、与该整流器13连接的DC/DC转换器14、与该DC/DC转换器14连接的蓄电池15、动力控制单元16 (PCU (PowerControl Unit))、与该动力控制单元16连接的电机单元17、对DC/DC转换器14或动力控制单元16等的驱动进行控制的车辆EQJ (Electronic Control Unit:电子控制单元)18。另夕卜,虽然本实施方式所涉及的电动车辆10为具备未图示的发动机的混合动力车辆,但如果是通过电机来驱动的车辆,则也包括电动汽车或燃料电池车辆。
[0066]整流器13与电磁感应线圈12连接,并且将从电磁感应线圈12被供给的交流电流转换为直流电流,并向DC/DC转换器14供给。
[0067]DC/DC转换器14对从整流器被供给的直流电流的电压进行调节,并向蓄电池进行供给。另外,DC/DC转换器14并非必需的结构可以省略。在该情况下,通过在外部供电装置20上,于输电装置41与高频电力驱动器22之间设置用于对阻抗进行匹配的阻抗匹配器,从而能够代替DC/DC转换器14。
[0068]动力控制单元16包括与蓄电池15连接的转换器、和与该转换器连接的逆变器,转换器对从蓄电池15被供给的直流电流进行调节(升压),并向逆变器进行供给。逆变器将从转换器被供给的直流电流转换成交流电流,并向电机单元17进行供给。
[0069]电机17例如采用三相交流电机等,并且通过从动力控制装置16的逆变器被供给的交流电流而进行驱动。[0070]另外,在电动车辆10为混合动力车辆的情况下,电动车辆10还具备发动机。电机单元17包括主要作为发动机而发挥功能的电动发电机、和主要作为电动机而发挥功能的电动发电机。
[0071]受电装置40包括受电部27、和电磁感应线圈12。受电部27包括共振线圈11和电容器19。共振线圈11具有杂散电容。因此,受电部27具有由共振线圈11的电感、和共振线圈11以及电容器19的电容形成的电路。另外,电容器19并非必需的构成,可以省略。
[0072]在本实施方式所涉及的电力传输系统中,输电部28的固有频率与受电部27的固有频率之差为,受电部27或者输电部28的固有频率的10%以下。通过在这样的范围内对各个输电部28以及受电部27的固有频率进行设定,从而能够提高电力传输效率。另一方面,如果固有频率之差大于受电部27或者输电部28的固有频率的10%,则将产生电力传输功率小于10%,并且蓄电池15的充电时间变长等的弊端。
[0073]在此,在未设置有电容器的情况下,输电部28的固有频率是指,由共振线圈24的电感和共振线圈24的电容形成的电路进行自由振动时的振动频率。在设置有电容器25的情况下,输电部28的固有频率是指,由共振线圈24以及电容器25的电容、和共振线圈24的电感形成的电路进行自由振动时的振动频率。在上述电路中,制动力以及电阻为零、或实质上为零时的固有频率,也被称为输电部28的共振频率。
[0074]同样地,在未设置有电容器19的情况下,受电部27的固有频率是指,由共振线圈11的电感、和共振线圈11的电容形成的电路进行自由振动时的振动频率。在设置有电容器19的情况下,受电部27的固有频率是指,由共振线圈11以及电容器19的电容、和共振线圈11的电感形成的电路进行自由振动时的振动频率。在上述电路中,制动力以及电阻为零、或实质上为零时的 固有频率,也被称为受电部27的共振频率。
[0075]使用图2以及图3,对解析了固有频率之差与电力传输效率之间的关系的模拟结果进行说明。图2表示电力传输系统的模拟模型。电力传输系统89具备输电装置90和受电装置91,输电装置90包括电磁感应线圈92和输电部93。输电部93包括共振线圈94、和被设置于共振线圈94上的电容器95。
[0076]受电装置91具备受电部96和电磁感应线圈97。受电部96包括共振线圈99、和与该共振线圈99连接的电容器98。
[0077]将共振线圈94的电感设为电感Lt,将电容器95的电容设为电容Cl。将共振线圈99的电感设为电感Lr,将电容器98的电容设为电容C2。当以此方式设定各个参数时,输电部93的固有频率fl可通过下述式(I)来表示,受电部96的固有频率f2可通过下述式
(2)来表示。
[0078]fl = I/ { 2 31 (LtXCl)172 }…(I)
[0079]f2 = I/ { 2 31 (Lr X C2)1/2 }…(2)
[0080]在此,在图3中,图示了在将电感Lr以及电容C1、C2固定而仅使电感Lt变化的情况下,输电部93以及受电部96的固有频率的偏移与电力传输效率之间的关系。另外,在该模拟中,共振线圈94以及共振线圈99的相对位置关系处于固定的状态,并且向输电部93被供给的电流的频率固定。
[0081]在图3所示的曲线图中,横轴表示固有频率的偏移(% ),纵轴表示固定频率下的传输效率)。固有频率的偏移)可通过下述式(3)来表示。[0082](固有频率的偏移)=((fl-f2)/f2} X 100(% ) - (3)
[0083]由图3可知,在固有频率的偏移(% )为±0%的情况下,电力传输效率接近100%。在固有频率的偏移(%)为±5%的情况下,电力传输效率为40%。在固有频率的偏移)为±10%的情况下,电力传输效率为10%。在固有频率的偏移)为±15%的情况下,电力传输效率为5%。即,可以看出,通过以使固有频率的偏移)的绝对值(固有频率之差)处于受电部96的固有频率的10%以下的范围内的方式,对各个输电部以及受电部的固有频率进行设定,从而能够提高电力传输效率。而且,还可以看出,通过以使固有频率的偏移)的绝对值处于受电部96的固有频率的5%以下的方式,对各个输电部以及受电部的固有频率进行设定,从而能够进一步提高电力传输效率。另外,作为模拟软件采用的是电磁场解析软件(JMAG(注册商标):JS0L株式会社制)。
[0084]接下来,对本实施方式所涉及的电力传输系统的动作进行说明。
[0085]图1中,在电磁感应线圈23中,被供给有来自高频电力驱动器22的交流电力。当在电磁感应线圈23中流动有预定的交流电流时,通过电磁感应而在共振线圈24中也将流有交流电流。此时,向电磁感应线圈23供给电力,以使共振线圈24中流动的交流电流的频率成为特定的频率。
[0086]当在共振线圈24中流动有特定的频率的电流时,在共振线圈24的周围将形成有以特定的频率进行振动的电磁场。
[0087]共振线圈11被配置于离开共振线圈24的预定范围内,并且共振线圈11从在共振线圈24的周围所形成的电磁场中接受电力。
[0088]在本实施方式中,共振线圈11以及共振线圈24采用所谓螺旋形线圈。因此,在共振线圈24的周围主要形成有以特定频率进行振动的磁场,共振线圈11从该磁场中接受电力。
[0089]在此,对在共振线圈24的周围所形成的特定频率的磁场进行说明。“特定频率的磁场”典型而言,与电力传输效率和向共振线圈24被供给的电流的频率具有关联性。因此,首先,对电力传输效率与向共振线圈24被供给的电流的频率之间的关系进行说明。从共振线圈24向共振线圈11传输电力时的电力传输效率,根据共振线圈24以及共振线圈11之间的距离等的各种因素而变化。例如,将输电部28以及受电部27的固有频率(共振频率)设为固有频率f0,将向共振线圈24被供给的电流的频率设为频率f3,将共振线圈11以及共振线圈24之间的空气间隙设为空气间隙AG。
[0090]图4为,表示在固定了固有频率fO的状态下,使空气间隙AG变化时的电力传输效率与向共振线圈24被供给的电流的频率f3之间的关系的曲线图。
[0091]在图4所示的曲线图中,横轴表示向共振线圈供给的电流的频率f3,横轴表示电力传输效率(% )。效率曲线LI模式化地表不空气间隙AG较小时的电力传输效率与向共振线圈供给的电流的频率f3之间的关系。如该效率曲线LI所示,在空气间隙AG较小的情况下,电力传输效率的峰值在频率f4、f5(f4 < f5)处产生。当空气间隙AG增大时,电力传输效率变高时的两个峰值以相互接近的方式变化。而且,如效率曲线L2所示,当空气间隙AG大于预定距离时,电力传输效率的峰值将变为一个,并且向共振线圈供给的电流的频率在频率f6时电力传输效率成为峰值。当使空气间隙AG与效率曲线L2的状态相比而进一步增大时,如效率曲线L3所示,电力传输效率的峰值将变小。[0092]例如,作为用于实现电力传输效率的提高的方法而考虑使用以下这样的第一方法。作为第一方法,考虑到如下的方法,即,通过与空气间隙AG —起将图1所示的向共振线圈24供给的电流的频率设为固定,并使电容器25或电容器19的电容发生变化,从而使输电部28与受电部27之间的电力传输效率的特性发生变化。具体而言,在将向共振线圈24所供给的电流的频率设为固定的状态下,对电容器25以及电容器19的电容进行调节,以使电力传输效率成为峰值。在该方法中,在共振线圈24以及共振线圈11中流动的电流的频率是固定的,与空气间隙AG的大小无关。另外,作为使电力传输效率的特性变化的方法,也可以采用利用被设置于输电装置41与高频率电力驱动器22之间的阻抗匹配器的方法、或利用转换器14的方法等。
[0093]此外,作为第二方法,其为根据空气间隙AG的大小而对向共振线圈24所供给的电流的频率进行调节的方法。例如,在图4中,在电力传输特性为效率曲线LI的情况下,对于共振线圈24而言,将向共振线圈24供给频率为频率f4或频率f5的电流。而且,在频率特性为L2、L3的情况下,将向共振线圈24供给频率为频率f6的电流。在该情况下,将配合空气间隙AG的大小而使共振线圈24以及共振线圈11中流动的电流频率变化。
[0094]在第一方法中,流过共振线圈24的电流的频率为被固定的固定频率,在第二方法中,流过共振线圈24的频率为根据空气间隙AG而适当变化的频率。通过第一方法或第二方法等,从而使以电力传输效率升高的方式而设定的、特定频率的电流被供给到共振线圈24。通过使共振线圈中流动有特定的频率的电流,从而在共振线圈24的周围形成了以特定的频率进行振动的磁场(电磁场)。受电部27通过被形成于受电部27与输电部28之间且以特定的频率进行振动的磁场,从而从输电部28接受电力。因此,“以特定的频率进行振动的磁场”并非必须限定于固定的频率的磁场。另外,虽然在上述示例中,着眼于空气间隙AG而对向共振线圈24供给的电流的频率进行设定,但电力传输效率也会因共振线圈24以及共振线圈11的水平方向的偏移等的其他的因素而变化,从而也存在根据该其他的因素来对向共振线圈24供给的电流的频率进行调节的情况。
[0095]另外,虽然在本实施方式中,对作为共振线圈而采用了螺旋形线圈的示例进行了说明,但在作为共振线圈而采用弯折线等的天线的情况下,通过使特定频率的电流在共振线圈24中流动,即可在共振线圈24的周围形成特定频率的电场。而且,通过该电场而在输电部28与受电部27之间实施电力传输。
[0096]在本实施方式所涉及的电力传输系统中,通过利用电磁场的“静电场”为支配性的近场(渐逝场),从而实现了输电以及受电效率的提高。图5为,表示距电流源(磁流源)的距离与电磁场的强度之间的关系的图。参照图5可知,电磁场由三种成分构成。曲线kl为与距波源的距离成反比的成分,并被称为“辐射电场”。曲线k2为与距波源的距离的平方成反比的成分,并被称为“感应电场”。此外,曲线k3为与距波源的距离的三次方成反比的成分,并被称为“静电场”。另外,如果将电磁场的波长设为“ λ ”,则“辐射电场”、“感应电池”、“静电场”的强度将成为大致相等的距离,可以表示为λ /2 π。
[0097]“静电场”为,电磁波的强度随着距波源的距离而急剧减少的区域,在本实施方式所涉及的电力传输系统中,利用该“静电场”为支配性的近场(渐逝场)来实施能量(电力)的传输。即,在“静电场”为支配性的近场中,通过使具有接近固有频率的输电部28以及受电部27 (例如一对LC共振线圈)进行共振,从而从输电部28向另一方的受电部28传输能量(电力)。由于该“静电场”不能向远处传播能量,因此与通过将能量传播至远处的“辐射电场”来传输能量(电力)的电磁波相比,共振法能够以更少的能量损失来输送电力。
[0098]如此,在本实施方式所涉及的电力传输系统中,通过电磁场而使输电部28与受电部27进行共振,从而从输电装置41向受电装置输送电力。而且,输电部28与受电部27之间的耦合系数(O,优选为0.1以下。另外,耦合系数(O并不限定于该值,可以取使电力传输良好的各种值。一般情况下,在利用电磁感应的电力传输中,输电部与受电部之间的率禹合系数(K)接近1.0。
[0099]将在本实施方式的电力传输中的输电部28与受电部27之间的耦合称为,例如“磁共振稱合”、“磁场(磁场)共振稱合”、“电磁场(电磁场)共振稱合”或者“电场(电场)共振耦合”。
[0100]“电磁场(电磁场)共振耦合”的含义为,包括“磁共振耦合”、“磁场(磁场)共振耦合”、“电场(电场)共振耦合”中的任意一个在内的耦合。
[0101]在本说明书中所说明的输电部28的共振线圈24与受电部27的共振线圈11,由于采用了线圈形状的天线,因此输电部28与受电部27主要通过磁场进行耦合,输电部28与受电部27进行“磁共振耦合”或者“磁场(磁场)共振耦合”。
[0102]另外,作为共振线圈24、11,也可以采用例如弯折线等的天线,在该情况下,输电部28与受电部27主要通过电场进行耦合。此时,输电部28与受电部27进行“电场(电场)共振耦合”。
[0103](受电装置40)
[0104]参照图6至图13,对实施方式一中的受电装置40的具体结构进行说明。图6为表不本实施方式中的被搭载于电动车辆10的受电装置40的结构的车辆仰视图,图7为表不本实施方式中的被搭载于电动车辆10的受电装置40的结构的车辆后部的俯视图,图8为沿图7中VII1-VIII线箭头观察的剖视图,图9为表示本实施方式中的被搭载于电动车辆10的受电装置40的其他的结构的车辆后部的俯视图,图10为沿图9中X-X线箭头观察的剖视图,图11为与沿图9中X-X线箭头观察的剖视图相对应的其他形态的剖视图,图12以及图13为表示本实施方式中的被搭载于电动车辆10的受电装置40的另外的其他的结构的车辆后部的俯视图。
[0105]如图6所示,将从电动车辆10的前端起至前轮轮胎160F的后端为止的区域称为前部,将从前轮轮胎160F起至后轮轮胎160R的前端为止的区域称为中央部,将从后轮轮胎160R的后端起至电动车辆10的后端为止的区域称为后部。在下文的说明中也一样。
[0106]此外,如图7所示,将电动车辆10的前进侧称为前侧,将后退侧称为后侧,将从前进方向观察时的左方称为左侧,将从前进方向观察时的右方称为右侧。而且,在电动车辆10停车于水平面的状态下,将沿铅直方向朝上称为上方,将沿铅直方向朝下称为下方。此外,左侧是指朝向电动车辆10的前进方向(前侧)时的左侧,右侧是指朝向电动车辆的前进方向(前侧)时的右侧。在下文的说明中也一样。
[0107]如图6所示,在本实施方式中的电动车辆10中,受电装置40被配置于电动车辆10的后部。受电装置40包括受电部27和圆形的电磁感应线圈12。受电部27具有圆形的共振线圈11以及电容器19。共振线圈11使用树脂制的支承部件Ila而被固定在后地板面板31上。电磁感应线圈12使用树脂制的支承部件12a而被固定在后地板面板31上。虽然在本实施方式中,将电磁感应线圈12配置于共振线圈11的外侧,但共振线圈11与电磁感应线圈12之间的配置关系并不限定于这种配置关系。
[0108]如图7以及图8所示,在本实施方式中,在构成地板面板的后地板面板31的下方搭载有受电装置40以及多个车辆搭载物,而且,在除受电装置40的与输电装置41 (参照图1)对置的一侧(下方)的区域内配置有多个车辆搭载物。
[0109]具体而言,在与受电装置40处于大致同一平面且受电装置40的周围,配置有后悬架110、燃料罐120、燃料软管121、消音器130、排气管131、左右车圈150、车高传感器170、以及左右的制动器180。
[0110]参照图8,此处的平面是指,在将电动车辆10放置于水平面42上的情况下被夹在水平面42与后地板面板31之间的具有高度P的厚度的在水平方向上扩展的假想的空间,而且,同一平面是指,多个车辆搭载物位于在具有高度P的厚度的在水平方向上扩展的假想的空间内。在下文所述的实施方式中的车辆的中央部以及前部中也一样。
[0111]在后地板面板31、以及作为上文所述的多个车辆搭载物的后悬架110、燃料罐120、燃料软管121、消音器130、排气管131、左右轮圈150、车高传感器170以及左右制动器180中,均使用有铁、铝等的金属材料。
[0112]虽然在这些铁、铝等的金属材料中,在有电磁波到达的情况下,电磁波也将被转换为涡电流从而具有屏蔽效果,但优选为,通过使用与铁、铝等相比阻抗较低的材料,从而高效地将到达的电磁波转换为涡电流,由此来提高屏蔽效果。
[0113]因此,优选为,在后地板面板31以及上述车辆搭载物中,通过至少在与受电装置40对置的区域(面)内实施屏蔽处理,从而拥有在上述车辆搭载物上对电磁波的泄漏进行遮蔽的屏蔽的功能。
[0114]所谓屏蔽是指,在电磁波到达后地板面板31以及车辆搭载物上的情况下,抑制电磁波越过车辆搭载物而前进的功能,具体而言,是指通过将到达的电磁波转换为涡电流,从而抑制电磁波的前进。与受电装置40对置的区域(面)是指,在考虑了电磁波从受电装置40放射状地被放出的情况下,电磁波直接或间接到达的区域。在以下的各个实施方式中也一样。
[0115]作为实施屏蔽处理的一个示例,通过将阻抗低于后地板面板31以及车辆搭载物的材料贴在后地板面板31以及车辆搭载物上,从而能够在后地板面板31以及车辆搭载物上拥有屏蔽效果。作为实施屏蔽处理的其他示例,可列举出电镀处理、涂覆处理、配置金属板。
[0116]为了减少屏蔽效果的损失,从而优选屏蔽材料的阻抗值较低。此外,作为材料优选使用厚度Imm左右的铜箔。此外,也可以利用介电常数较高的银、铝、铁等的材料。
[0117]另外,在后地板面板31以及车辆搭载物上从最初开始就使用了屏蔽效果较好的材料(阻抗较低的材料)的情况下,则无需在后地板面板31以及车辆搭载物的表面上实施屏蔽处理。作为屏蔽效果较好的材料,可列举出铝等材料。
[0118]虽然在图8中,作为在后地板面板31以及车辆搭载物上实施屏蔽处理的具体的区域,优选为在后地板面板31 (下表面)、后悬架110、燃料罐120、燃料软管121、消音器130、排气管131、左右轮圈150、车高传感器170、以及左右制动器180的整个表面上贴上屏蔽材料,但这样有可能使成本上升。[0119]因此,优选为,在后地板面板31、后悬架110、燃料罐120、燃料软管121、消音器130、排气管131、左右轮圈150、车高传感器170、以及左右制动器180中,至少在与受电装置40对置的区域(面)内实施屏蔽处理。如上所述,所谓与受电装置40对置的区域(面)是指,在考虑了电磁波从受电装置40放射状地被放出的情况下,电磁波直接或间接到达的区域。
[0120]由此,另一方面,由于无需设置用于对从受电装置40泄漏的电磁波进行屏蔽的屏蔽部件,因此能够在考虑了将受电装置40配置于电动车辆10的后部时的从受电装置40泄漏的电磁波的同时,在电动车辆10的被限制了的空间内高效地搭载受电装置40。
[0121]其结果为,能够确保受电装置40的与输电装置41对置的面积较大,并能够提高与输电装置41的位置偏移特性。由此,能够抑制传输效率的下降。
[0122]此外,还能够通过零部件数量的削减来实现低成本。而且,还能够期待受电装置40的小型化以及电动车辆10的小型化。
[0123]在本实施方式中,至少受电部27的共振线圈11的一部分以及电磁感应线圈12的一部分位于,受电装置40中所采用的电容器19与消音器130之间。共振线圈11的一部分以及电磁感应线圈12的一部分位于电容器19与消音器130之间是指,在将电容器19与消音器130用直线连结在一起时,共振线圈11的一部分以及电磁感应线圈12的一部分与该直线交叉的这种配置关系。
[0124]由此,能够避免由从消音器130排出的热量而造成的对电容器19的影响(由于温度特性导致的电容的变化),从而维持受电装置40中的传导效率的稳定性。另外,在由从消音器130排出的热量而造成的对电容器19的影响不成为问题的情况下,电容器19的配置位置不被特别限制。
[0125]参照图9,图示了受电装置40的其他的结构。在电动车辆10的后部区域的空间有富余的情况下,如图9所示,也可以以包围受电装置40的半径方向的外侧的方式而设置屏蔽部件27S。共振线圈11以及电磁感应线圈12具有与屏蔽部件27S的外形相同的形状。
[0126]参照图10,屏蔽部件27S具有包围受电装置40的半径方向的外侧的圆筒形状,并且后地板面板31侧以及输电部28侧开放。屏蔽部件27S的后地板面板31侧的端部,被直接固定在地板面板上。屏蔽部件27S与后地板面板31以能够电导通的方式相连接。
[0127]作为屏蔽部件27S的材料,既可以通过上文所述的屏蔽效果较好的材料来形成屏蔽部件27S本身,也可以采用在面向受电装置40的一侧贴上屏蔽效果较好的材料的结构。
[0128]通过设置屏蔽部件27S,从而使共振线圈11以及电磁感应线圈12与屏蔽部件27S之间的间隔固定。由此,能够很容易地掌握屏蔽部件27S与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的导磁率,并且能够很容易地进行系统设计。此外,在设置了屏蔽部件27S的情况下,也可以不对位于受电装置40的周围的车辆搭载物实施屏蔽处理。
[0129]虽然参照图10,后地板面板31与屏蔽部件27S为不同部件,但也可以通过一体成形而将屏蔽部件27S设置于后地板面板31上。
[0130]参照图11,也可以将底部27b设置于屏蔽部件27S的后地板面板31侧。在设置了底部27b的情况下,对共振线圈11进行保持的支承部件Ila以及对电磁感应线圈12进行保持的支承部件12a被固定于底部27b上。在底部27b上,也可以预先设有与屏蔽部件27S相同的屏蔽效果。由此,可以将屏蔽部件27S以及受电装置40预先组装好,并将该组装件固定在后地板面板31上,从而能够实现组装作业的效率化。此外,在设置了具有屏蔽效果的底部27b时,对于后地板面板31而言,也可以不实施屏蔽处理。
[0131]参照图12,图示了受电装置40的另外的其他的结构。在如图7所示的结构中,图示了在受电装置中采用圆形的共振线圈11以及圆形的电磁感应线圈12的情况。图12所示的共振线圈11以及电磁感应线圈12具有正八边形的形状。
[0132]通过在共振线圈11以及电磁感应线圈12中采用正八边形的线圈形状,从而能够较容易地避免与车辆搭载物之间的干涉,并能够在电动车辆10的后部区域内高效地搭载受电装置40。
[0133]此外,通过采用正八边形的线圈形状,从而在共振线圈11以及电磁感应线圈12中分别产生直线部270。在车辆搭载物中,在后悬架110上存在有直线部110a,在燃料软管121上存在有直线部121a,在消音器130上存在有直线部130a。
[0134]以使这些车辆搭载物的直线部110a、121a、130a与共振线圈11以及电磁感应线圈12的直线部270平行的方式对受电装置40进行配置。在被平行配置的区域内,车辆搭载物与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的距离被配置为相互隔开固定的距离。
[0135]由此,由于与车辆搭载物对置一侧的共振线圈11以及电磁感应线圈12具有与各个车辆搭载物隔开固定的距离而配置的区域,因此能够在避免与车辆搭载物之间的干涉的同时,确保共振线圈11以及电磁感应线圈12的搭载空间较广。因此,能够搭载外径更大的线圈,从而能够搭载可以传输大电力的受电装置40。
[0136]此外,如本实施方式这样,通过使共振线圈11以及电磁感应线圈12具有将隔开固定的距离而配置的区域270作为一条边的正多边形的形状,从而能够避免与车辆搭载物的干涉而搭载共振线圈11以及电磁感应线圈12,并且,通过采用正多边形线圈形状而能够使位置偏移特性均匀化。
[0137]另外,线圈形状并不限定于正八边形。只要相对于车辆搭载物的直线部而在线圈中存在车辆搭载物与受电装置40之间的距离成为相互固定的距离的直线部270即可。因此,也可以为多边形形状、直线形状与曲线形状的组合形状。
[0138]此外,车辆搭载物与共振线圈11以及电磁感应线圈12相互隔开固定的距离而配置的区域,并不限于直线之间,也可以为曲面之间。例如,在燃料软管121被配置为如描绘的曲线那样的情况下,也可以以沿着燃料软管121的曲线的方式,在共振线圈11以及电磁感应线圈12上设置成为固定的距离的曲线领域设置。
[0139]参照图13,图示了受电装置40的其他的结构。在电动车辆10的后部区域的空间有富余时,如图13所示,也可以以包围受电装置40的半径方向的外侧的方式设置屏蔽部件27S。由于屏蔽部件27S的形状具有正八边形的形态,因此共振线圈11以及电磁感应线圈12也具有与屏蔽部件27S的外形相同的正八边形的形状。关于屏蔽部件27S的结构,可以采用图9至图11所示的、与屏蔽部件27S相同的结构。
[0140]根据该结构,对于设置屏蔽部件27S这一点而言,共振线圈11以及电磁感应线圈12与屏蔽部件27S之间的间隔也为固定。由此,能够很容易地掌握屏蔽部件27S与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的导磁率,并且能够很容易地进行系统设计。
[0141]此外,对于采用多边形形状这一点而言,通过在共振线圈11以及电磁感应线圈12中采用正八边形的线圈形状,从而能够很容易地避免与车辆搭载物之间的干涉,并且能够在电动车辆10的后部区域内高效地搭载受电装置40。
[0142]此外,通过采用正八边形的线圈形状,从而在共振线圈11以及电磁感应线圈12中分别产生直线部270。在车辆搭载物中,在后悬架110上存在有直线部110a,在燃料软管121上存在有直线部121a,在消音器130上存在有直线部130a。
[0143]以使这些车辆搭载物的直线部110a、121a、130a与共振线圈11以及电磁感应线圈12的直线部270平行的方式对受电装置40进行配置。在被平行配置的区域内,车辆搭载物与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的距离被配置为相互隔开固定的距离。
[0144]由此,由于与车辆搭载物对置一侧的共振线圈11以及电磁感应线圈12具有与各个车辆搭载物隔开固定的距离而配置的区域,因此能够在避免与车辆搭载物之间的干涉的同时,确保共振线圈11以及电磁感应线圈12的搭载空间较广。因此,能够搭载外径更大的线圈,从而能够搭载可以传输大电力的受电装置40。
[0145]此外,如本实施方式这样,通过使共振线圈11以及电磁感应线圈12具有将隔开固定的距离而配置的区域270作为一条边的正多边形的形状,从而能够避免与车辆搭载物的干涉而搭载共振线圈11以及电磁感应线圈12,并且,通过采用正多边形线圈形状而能够使位置偏移特性均匀化。
[0146]对于设置屏蔽部件27S这一点以及采用多边形形状这一点而言,其他的作用效果与图9至图11所示的结构相同。
[0147](实施方式二)
[0148]接下来,参照图14至图18,对搭载了本实施方式所涉及的电力传输系统的车辆进行说明。另外,由于与上述实施方式一的不同点在于电动车辆10的受电装置40的搭载位置有所不同,因此在下文中仅对该不同点进行详细说明。
[0149]图14为,表不本实施方式中的被搭载于电动车辆10上的受电装置40C的结构的电动车辆仰视图,图15为表不本实施方式中的被搭载于电动车辆10上的受电装置40C的结构的车辆中央部的俯视图,图16至图18为表不本实施方式中的被搭载于电动车辆10上的受电装置40C的其他结构的车辆中央部的俯视图。
[0150]如图14以及图15所示,在本实施方式的电动车辆10中,受电装置40C被配置于电动车辆10的中央部。受电装置40C包括受电部27以及圆形的电磁感应线圈12。受电部27具有圆形的共振线圈11以及电容器19。
[0151]共振线圈11使用树脂制的支承部件Ila而被固定于中心地板面板32上。电磁感应线圈12使用树脂制的支承部件12a而被固定于中心地板面板32上。虽然在本实施方式中,将电磁感应线圈12配置在共振线圈11的外侧,但共振线圈11与电磁感应线圈12之间的配置关系,并不限定于这种配置关系。
[0152]如图15所示,在本实施方式中,在构成地板面板的中心地板面板32的下方搭载有受电装置40C以及多个车辆搭载物,而且,在除受电装置40C的与输电装置41 (参照图1)对置一侧(下方)的区域内配置有多个车辆搭载物。
[0153]具体而言,在与受电装置40处于大致同一平面且受电装置40的周围,配置有排气管131、侧梁32A、32B、燃料罐120 (参照图26)、燃料软管123 (参照图26)、制动器181 (参照图28)。
[0154]参照图15,排气管131以包围受电装置40C的半径方向的外侧的方式而半周配置。在附图中,包围了受电装置40C的右侧。此外,位于左侧的侧梁32A以及位于右侧的侧梁32B被设置为,从中心地板面板32朝向下方突出(参照图24)。
[0155]在上文所述的多个车辆搭载物中,在中心地板面板32、以及作为上文所述的多个车辆搭载物的排气管131、侧梁32A、32B、燃料罐120、燃料软管123、制动器181中,均使用有铁、招等的金属材料。
[0156]虽然在这些铁、铝等的金属材料中,在有电磁波到达的情况下,电磁波也将被转换为涡电流从而具有屏蔽效果,但优选为,通过使用与铁、铝等相比阻抗较低的材料,从而高效地将到达的电磁波转换为涡电流,由此来提高屏蔽效果。
[0157]因此,优选为,在中心地板面板32以及上述车辆搭载物中,通过至少在与受电装置40C对置的区域(面)内实施屏蔽处理,从而拥有在上述车辆搭载物上对电磁波的泄漏进行遮蔽的屏蔽的功能。
[0158]所谓屏蔽是指,在电磁波到达中心地板面板32以及车辆搭载物上的情况下,抑制电磁波越过车辆搭载物而前进的功能,具体而言,是指通过将到达的电磁波转换为涡电流,从而抑制电磁波的前进。与受电装置40C对置的区域(面)是指,在考虑了电磁波从受电装置40C放射状地被放出的情况下,电磁波直接或间接到达的区域。
[0159]另外,在上述车辆搭载物上从最初开始就使用了屏蔽效果较好的材料(阻抗较低的材料)的情况下,则无需在车辆搭载物的表面上实施屏蔽处理。屏蔽效果较好的材料与上述实施方式一相同。
[0160]虽然在图15中,作为在中心地板面板32以及车辆搭载物上实施屏蔽处理的具体的区域,优选为在中心地板面板32 (下表面)、排气管131、侧梁32A、32B、燃料罐120、燃料软管123以及制动器181的整个表面上贴上屏蔽材料,但这样有可能使成本上升。
[0161]因此,优选为,在中心地板面板32、排气管131、侧梁32A、32B、燃料罐120、燃料软管123以及制动器181中,至少在与受电装置40C对置的区域(面)内实施屏蔽处理。如上所述,所谓与受电装置40C对置的区域(面)是指,在考虑了电磁波从受电装置40C放射状地被放出的情况下,电磁波直接或间接到达的区域。
[0162]由此,由于无需另行设置用于对从受电装置40C泄漏的电磁波进行屏蔽的屏蔽部件,因此能够在考虑了将受电装置40C配置于电动车辆10的中央部时的从受电装置40C泄漏的电磁波的同时,在电动车辆10的被限制了的空间内高效地搭载受电装置40。
[0163]其结果为,能够确保受电装置40C的与输电装置41对置的面积较大,并能够提高与输电装置的位置偏移特性。由此,能够抑制传输效率的下降。
[0164]此外,也能够通过零部件数量的削减来实现低成本。而且,也可以期待受电装置40C的小型化以及电动车辆10的小型化。
[0165]在本实施方式中,至少受电部27的共振线圈11的一部分以及电磁感应线圈12的一部分位于,受电装置40C中所采用的电容器19与排气管131之间。共振线圈11的一部分以及电磁感应线圈12的一部分位于电容器19与排气管131之间是指,在将电容器19与排气管131用直线连结在一起时,共振线圈11的一部分以及电磁感应线圈12的一部分与该直线交叉的这种配置关系。
[0166]由此,能够避免从排气管131排出的热量对电容器19的影响(由于温度特性导致的电容的变化),从而维持受电装置40C中的传导效率的稳定性。另外,在从排气管131排出的热量对电容器19的影响不成为问题的情况下,电容器19的配置位置不被特别限制。
[0167]参照图16,图示了受电装置40C的其他结构。在电动车辆10的中央部区域的空间有富余的情况下,如图16所示,也可以以包围受电装置40C的半径方向的外侧的方式设置屏蔽部件27S。屏蔽部件27S的结构以及作用效果与上文所述的图9至图11所示的情况相同。
[0168]参照图17,图示了受电装置40C的另一其他构成。在图15所示的结构中,图示的是在受电装置中采用圆形的共振线圈11以及圆形的电磁感应线圈12的情况。图17所示的共振线圈11以及电磁感应线圈12具有正八边形的形状。
[0169]通过在共振线圈11以及电磁感应线圈12中采用正八边形的线圈形状,从而与图12所示的结构相同,能够很容易地避免与车辆搭载物之间的干涉,并能够在电动车辆10的中央部区域内高效地搭载受电装置40C。
[0170]此外,通过采用正八边形的线圈形状,从而在共振线圈11以及电磁感应线圈12中分别产生直线部270。在车辆搭载物中,在排气管131上存在有直线部131a,在侧梁32A、32B上存在有直线部32a。
[0171]以使这些车辆搭载物的直线部32a与共振线圈11以及电磁感应线圈12的直线部270平行的方式对受电装置40C进行配置。在被平行配置的区域内,车辆搭载物与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的距离被配置为相互隔开固定的距离。
[0172]由此,由于与车辆搭载物对置一侧的共振线圈11以及电磁感应线圈12具有与各个车辆搭载物隔开固定的距离而配置的区域,因此能够在避免与车辆搭载物之间的干涉的同时,确保共振线圈11以及电磁感应线圈12的搭载空间较广。因此,能够搭载外径更大的线圈,从而能够搭载可以传输大电力的受电装置40C。
[0173]此外,如本实施方式这样,通过使共振线圈11以及电磁感应线圈12具有将隔开固定的距离而配置的区域270作为一条边的正多边形的形状,从而能够避免与车辆搭载物的干涉而搭载共振线圈11以及电磁感应线圈12,并且,通过采用正多边形线圈形状而能够使位置偏移特性均匀化。
[0174]另外,线圈形状并不限定于正八边形。只要相对于车辆搭载物的直线部而在线圈中存在车辆搭载物与受电装置40之间的距离成为相互固定的距离的直线部270即可。因此,也可以为多边形形状、直线形状与曲线形状的组合形状。
[0175]此外,车辆搭载物与受电装置40C相互隔开固定的距离而配置的区域,并不限定于直线之间,也可以为曲面之间。例如,也可以将图15与图17所示的结构组合,在配置有排气管131的一侧设置曲线区域,在与排气管131相反侧设置直线部。
[0176]参照图18,图示了受电装置40C的其他结构。在电动车辆10的中央部区域的空间有富余时,如图18所示,也可以以包围受电装置40C的半径方向的外侧的方式设置屏蔽部件27S。由于屏蔽部件27S的形状具有正八边形的形态,因此共振线圈11以及电磁感应线圈12也具有与屏蔽部件27S的外形相同的正八边形的形状。关于屏蔽部件27S的结构,可以采用图9至图11所示的、与屏蔽部件27S相同的结构。
[0177]根据该结构,对于设置屏蔽部件27S这一点而言,共振线圈11以及电磁感应线圈12与屏蔽部件27S之间的间隔也为固定。由此,能够很容易地掌握屏蔽部件27S与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的导磁率,并且能够很容易地进行系统设计。[0178]此外,对于采用多边形形状这一点而言,通过在共振线圈11以及电磁感应线圈12中采用正八边形的线圈形状,从而能够很容易地避免与车辆搭载物之间的干涉,并且能够在电动车辆10的中央部区域内高效地搭载受电装置40C。
[0179]此外,通过采用正八边形的线圈形状,从而在共振线圈11以及电磁感应线圈12中分别产生直线部270。在车辆搭载物中,在排气管131上存在有直线部131a,在侧梁32A、32B上存在有直线部32a。
[0180]以使这些车辆搭载物的直线部32a与共振线圈11以及电磁感应线圈12的直线部270平行的方式对受电装置40C进行配置。在被平行配置的区域内,车辆搭载物与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的距离被配置为相互隔开固定的距离。
[0181]由此,由于与车辆搭载物对置一侧的共振线圈11以及电磁感应线圈12具有与各个车辆搭载物隔开固定的距离而配置的区域,因此能够在避免与车辆搭载物之间的干涉的同时,确保共振线圈11以及电磁感应线圈12的搭载空间较广。因此,能够搭载外径更大的线圈,从而能够搭载可以传输大电力的受电装置40。
[0182]此外,如本实施方式这样,通过使共振线圈11以及电磁感应线圈12具有将隔开固定的距离而配置的区域270作为一条边的正多边形的形状,从而能够避免与车辆搭载物的干涉而搭载共振线圈11以及电磁感应线圈12,并且,通过采用正多边形线圈形状而能够使位置偏移特性均匀化。
[0183]对于设置屏蔽部件27S这一点以及采用多边形形状这一点而言,其他的作用效果与图9至图11所示的结构相同。
[0184](实施方式三)
[0185]接下来,参照图19至图23,对搭载了本实施方式所涉及的电力传输系统的车辆进行说明。另外,由于与上述实施方式一的不同点在于电动车辆10的受电部的搭载位置有所不同,因此在下文中仅对该不同点进行详细说明。
[0186]图19为表不本实施方式中的被搭载于电动车辆10上的受电装置40F的结构的电动车辆的仰视图,图20为表示本实施方式中的被搭载于电动车辆10上的受电装置40F的结构的车辆前部的俯视图,图21至图23为表示本实施方式中的被搭载于车辆上的受电装置40F的其他结构的车辆前部的俯视图。
[0187]如图19以及图20所示,在本实施方式的电动车辆10中,受电装置40F被配置于电动车辆10的前部。受电装置40F包括受电部27以及圆形的电磁感应线圈12。受电部27具有圆形的共振线圈11以及电容器19。
[0188]共振线圈11使用树脂制的支承部件Ila而被固定于发动机下方地板面板33上。电磁感应线圈12使用树脂制的支承部件12a而被固定于发动机下方地板面板33上。虽然在本实施方式中,将电磁感应线圈12配置在共振线圈11的外侧,但共振线圈11与电磁感应线圈12之间的配置关系并不限定于这种配置关系。
[0189]如图19所示,在本实施方式中,在构成地板面板的发动机下方地板面板33的下方搭载有受电装置40F以及多个车辆搭载物,而且,在除受电装置40F的与输电装置41 (参照图1)对置一侧(下方)的区域内配置有多个车辆搭载物。
[0190]具体而言,在与受电装置40处于大概同一平面且受电装置40的周围,配置有前悬架112、轮圈150、制动器180、制动器软管181 (参照图28)、以及散热器700 (参照图29)。[0191]在上文所述的多个车辆搭载物中,在发动机下方地板面板33、以及作为上文所述的多个车辆搭载物的前悬架112、轮圈150、制动器180、制动器软管181、以及散热器700中,均使用有铁、铝等的金属材料。
[0192]虽然在这些铁、铝等的金属材料中,在有电磁波到达的情况下,电磁波也将被转换为涡电流从而具有屏蔽效果,但优选为,通过使用与铁、铝等相比阻抗较低的材料,从而高效地将到达的电磁波转换为涡电流,由此提高屏蔽效果。
[0193]因此,优选为,在发动机下方地板面板33以及上述车辆搭载物中,通过至少在与受电装置40F对置的区域(面)内实施屏蔽处理,从而拥有在上述车辆搭载物上对电磁波的泄漏进行遮蔽的屏蔽的功能。
[0194]所谓屏蔽是指,在电磁波到达发动机下方地板面板33以及车辆搭载物上的情况下,抑制电磁波越过车辆搭载物而前进的功能,具体而言,是指通过将到达的电磁波转换为涡电流,从而抑制电磁波的前进。与受电装置40F对置的区域(面)是指,在考虑了电磁波从受电装置40F放射状被地放出的情况下,电磁波直接或间接到达的区域。
[0195]另外,在上述车辆搭载物上从最初开始就使用了屏蔽效果较好的材料(阻抗较低的材料)的情况下,则无需在车辆搭载物的表面上实施屏蔽处理。屏蔽效果较好的材料与上述实施方式一相同。
[0196]虽然在图20中,作为在发动机下方地板面板33以及车辆搭载物上实施屏蔽处理的具体的区域,优选为在发动机下方地板面板33 (下表面)、前悬架112、轮圈150、制动器180、制动器软管181以及散热器700的整个表面上贴上屏蔽材料,但这样有可能使成本上升。
[0197]因此,优选为,在发动机下方地板面板33、前悬架112、轮圈150、制动器180、制动器软管181以及散热器700中,至少在与受电装置40F对置的区域(面)内实施屏蔽处理。如上所述,所谓与受电装置40F对置的区域(面)是指,在考虑了电磁波从受电装置40F放射状被放出的情况下,电磁波直接或间接到达的区域。
[0198]由此,另一方面,由于无需设置用于对从受电装置40F泄漏的电磁波进行屏蔽的屏蔽部件,因此能够在考虑了将受电装置40F配置于电动车辆10的前部时的从受电装置40F泄漏的电磁波的同时,在电动车辆10的被限制了的空间内高效地搭载受电装置40F。
[0199]其结果为,能够确保受电装置40F的与输电装置41对置的面积较大,并能够提高与输电装置的位置偏移特性。由此,能够抑制传输效率的下降。
[0200]此外,也能够通过零部件数量的削减来实现低成本。而且,也可以期待受电装置40F的小型化以及电动车辆10的小型化。
[0201]参照图21,图示了受电装置40F的其他的结构。在电动车辆10的前部区域的空间有富余的情况下,如图21所示,也可以以包围受电装置40F的半径方向的外侧的方式设置屏蔽部件27S。屏蔽部件27S的结构以及作用效果与上文所述的图9至图11所示的情况相同。
[0202]参照图22,图示了受电装置40F的另一其他构成。在图20所示的结构中,图示的是在受电装置中采用圆形的共振线圈11以及圆形的电磁感应线圈12的情况。图22所示的共振线圈11以及电磁感应线圈12具有正八边形的形状。
[0203]通过在共振线圈11以及电磁感应线圈12中采用正八边形的线圈形状,从而与图12所示的构成相同,能够很容易地避免与车辆搭载物之间的干涉,并能够在电动车辆10的前后部区域内高效地搭载受电装置40F。
[0204]此外,通过采用正八边形的线圈形状,从而在共振线圈11以及电磁感应线圈12中分别产生直线部270。在车辆搭载物中,在散热器700上存在有直线部710a。
[0205]以使这些车辆搭载物的直线部710a与共振线圈11以及电磁感应线圈12的直线部270平行的方式对受电装置40F进行配置。在被平行配置的区域内,车辆搭载物与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的距离被配置为相互隔开固定的距离。
[0206]由此,由于与车辆搭载物对置一侧的共振线圈11以及电磁感应线圈12具有与各个车辆搭载物隔开固定的距离而配置的区域,因此能够在避免与车辆搭载物之间的干涉的同时,确保共振线圈11以及电磁感应线圈12的搭载空间较广。因此,能够搭载外径更大的线圈,从而能够搭载可以传输大电力的受电装置40F。
[0207]此外,如本实施方式这样,通过使共振线圈11以及电磁感应线圈12具有将隔开固定的距离而配置的区域270作为一条边的正多边形的形状,从而能够避免与车辆搭载物的干涉并搭载共振线圈11以及电磁感应线圈12,并且,通过采用正多边形线圈形状而能够使位置偏移特性均匀化。
[0208]另外,线圈形状并不限定于正八边形。只要相对于车辆搭载物的直线部而在线圈中存在车辆搭载物与受电装置40之间的距离成为相互固定的距离的直线部270即可。因此,也可以为多边形形状、直线形状与曲线形状的组合形状。
[0209]此外,车辆搭载物与受电装置40F相互隔开固定的距离而配置的区域,并不限于直线之间,也可以为曲面之间。
[0210]参照图23,图示了受电装置40F的其他结构。在电动车辆10的前部区域的空间有富余的情况下,如图23所示,也可以以包围受电装置40F的半径方向的外侧的方式设置屏蔽部件27S。由于屏蔽部件27S的形状具有正八边形的形态,因此共振线圈11以及电磁感应线圈12也具有与屏蔽部件27S的外形相同的正八边形的形状。关于屏蔽部件27S的结构,可以采用图9至图11所示的、与屏蔽部件27S相同的结构。
[0211]根据该结构,对于设置屏蔽部件27S这一点而言,共振线圈11以及电磁感应线圈12与屏蔽部件27S之间的间隔也为固定。由此,能够很容易地掌握屏蔽部件27S与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的导磁率,并且能够很容易地进行系统设计。
[0212]此外,对于采用多边形形状这一点而言,通过在共振线圈11以及电磁感应线圈12中采用正八边形的线圈形状,从而能够很容易地避免与车辆搭载物之间的干涉,并且能够在电动车辆10的中央部区域内高效地搭载受电装置40C。
[0213]此外,通过采用正八边形的线圈形状,从而在共振线圈11以及电磁感应线圈12中分别产生直线部270。在车辆搭载物中,在散热器700上存在有直线部710a。
[0214]以使这些车辆搭载物的直线部710a与共振线圈11以及电磁感应线圈12的直线部270平行的方式对受电装置40F进行配置。在被平行配置的区域内,车辆搭载物与共振线圈11以及电磁感应线圈12之间的距离被配置为相互隔开固定的距离。
[0215]由此,由于与车辆搭载物对置一侧的共振线圈11以及电磁感应线圈12具有与各个车辆搭载物隔开固定的距离而配置的区域,因此能够在避免与车辆搭载物之间的干涉的同时,确保共振线圈11以及电磁感应线圈12的搭载空间较广。因此,能够搭载外径更大的线圈,从而能够搭载可以传输大电力的受电装置40。
[0216]此外,如本实施方式这样,通过使共振线圈11以及电磁感应线圈12具有将隔开固定的距离而配置的区域270作为一条边的正多边形的形状,从而能够避免与车辆搭载物的干涉并搭载共振线圈11以及电磁感应线圈12,并且,通过采用正多边形线圈形状而能够使位置偏移特性均匀化。
[0217]对于设置屏蔽部件27S这一点以及采用多边形形状这一点而言,其他的作用效果与图9至图11所示的结构相同。
[0218]此外,虽然在上文所述的实施方式中,作为屏蔽部件27S的形态采用了圆形以及正八边形,并且共振线圈11以及电磁感应线圈12的形状也采用了与屏蔽部件27S的外形相同的形状,但其形态并不限定于此。根据车辆搭载物的配置状态,如果能够有效地确保受电装置的搭载空间,则可以使屏蔽部件27S成形为四边形、五边形、六边形等的多边形形状。
[0219]此外,也可以使被配置于屏蔽部件27S的内侧的受电装置的外形形状成形为,具有与屏蔽部件27S的外形相同的形状。另外,对于受电装置的外形形状而言,并不仅限于根据线圈的形状(卷曲的方式)来定型的外形形状,也包括例如根据由包括缠绕共振线圈11的线圈芯在内的整体的形状规定的形状,而使受电装置的外形形状定型的情况。
[0220]因此,也可以采用在包括线圈芯在内的整体的形状与屏蔽部件之间具有相互隔开固定的距离而配置的区域的结构。
[0221](车辆搭载物)
[0222]接下来,参照图24至图30,对上述各个实施方式中的、被搭载于后部的受电装置40、被搭载于中央部的受电装置40C以及被搭载于前部的受电装置40F与被搭载于电动车辆10的车辆搭载物之间的配置关系进行说明。在图27至图29中,为了便于说明,同时图示了各个实施方式中的受电装置40、40C、40F。
[0223]图24为表示作为车辆搭载物的后地板面板31、中心地板面板32、侧梁32A、32B以及发动机下方地板面板33与各个实施方式中的受电部27、27C、27F之间的配置关系的模式图。在实施方式一中,在电动车辆10的后部的区域内,受电装置40被搭载于后地板面板31的下方。在实施方式二中,在电动车辆10的中央部的区域内,受电装置40C被搭载于中间地板面板32的下方。在实施方式三中,在电动车辆10的前部的区域内,受电装置40F被搭载于发动机下方地板面板33的下方。
[0224]图25为表示作为车辆搭载物的后悬架110以及前悬架112与各个实施方式中的受电装置40、40C、40F之间的配置关系的模式图。在实施方式一中,在电动车辆10的后部的领域内,受电装置40被搭载于后悬架110的后侧。在实施方式二中,在电动车辆的中央部的区域内,受电装置40C被搭载于后悬架110与前悬架112之间的区域内。在实施方式三中,在电动车辆10的前部的区域内,受电装置40F被搭载于前悬架112的下方。
[0225]图26为表示各个实施方式中的受电装置40、40C、40F与作为车辆搭载物的燃料罐120、燃料软管121、122、123、发动机300、油底壳310以及车窗玻璃清洗液储液罐900之间的配置关系的模式图。
[0226]在实施方式一中,在电动车辆的后部的区域内,受电装置40被搭载于燃料罐120的后侧且被搭载于燃料软管121、122的右侧。在实施方式二中,在电动车辆的中央部的区域内,受电装置40C被搭载于燃料软管123的下方。在实施方式三中,在电动车辆10的前部的区域内,受电装置40F被搭载于发动机300、油底壳310以及车窗玻璃清洗液储液罐900的下方。
[0227]图27为表示作为车辆搭载物的消音器130以及排气管131、132与各个实施方式中的受电装置40、40C、40F之间的配置关系的模式图。在实施方式一中,在电动车辆的后部的区域内,受电装置40被搭载于消音器130以及排气管131的左侧。在实施方式二中,在电动车辆的中央部的区域内,以包围受电装置40C的方式搭载有排气管131。在实施方式三中,在电动车辆10的前部的区域内,受电装置40F被搭载于排气管132的下方。
[0228]图28为表示作为车辆搭载物的制动器180以及制动器软管181与各个实施方式中的受电装置40、40C、40F之间的配置关系的模式图。在实施方式一中,在电动车辆的后部的区域内,受电装置40被搭载于设置在左侧后轮上的制动器180与设置在右侧后轮上的制动器180之间。在实施方式二中,在电动车辆的中央部的区域内,受电装置40C被搭载于制动器软管181的下方。在实施方式三中,在电动车辆10的前部的区域内,受电装置40F被搭载于设置在左侧前轮上的制动器180与设置在右侧前轮上的制动器180之间。
[0229]图29为表示作为车辆搭载物的散热器700、发动机200、电机单元17、动力控制单元16以及蓄电池400与各个实施方式中的受电装置40、40C、40F之间的配置关系的模式图。在实施方式一中,在电动车辆的后部的区域内,受电装置40被搭载于蓄电池400的后侦U。在实施方式二中,在电动车辆的中央部的区域内,受电装置40C被搭载于蓄电池400与发动机300之间。在实施方式三中,在电动车辆10的前部的区域内,受电装置40F被搭载于散热器700的后侧且被搭载于发电机300、电机单元17以及动力控制单元16的下方。
[0230]图30为表示作为车辆搭载物的转向结构800与实施方式三中的受电装置40F之间的配置关系的模式图。在实施方式三中,在电动车辆10的前部的区域内,受电装置40F被搭载于转向结构800的下方。
[0231]如上所述,根据基于本发明的各个实施方式中的车辆以及电力传输系统,能够在考虑了将受电装置40、40C、40F搭载于电动车辆10时的从受电装置40、40C、40F泄漏的电磁波的同时,在电动车辆10的被限制了的空间内高效地搭载受电部40、40C、40F。
[0232]另外,虽然在上述各个实施方式中,例示了包括电磁感应线圈12、23的输电装置以及受电装置,但本发明也可以应用于不包括电磁感应线圈的共振型以非接触输电受电装置中。
[0233]具体而言,在输电装置41侧也可以不设置电磁感应线圈23,而在共振线圈24上直接连接电源部(交流电源21、高频电力驱动器22)。在受电装置40侧也可以不设置电磁感应线圈12而在共振线圈11上直接连接整流器13。
[0234]在图31中,图示了以图7所示的结构为基础的、未设置电磁感应线圈23的受电装置40G。对于上文所述的所有的实施方式,也可以适用图31所示的受电装置40G的结构。
[0235]本申请所公开的实施方式以及实施例其所有内容均为例示,应该认为这并非是限制性的。本发明的保护范围不是通过上述说明而是通过权利要求来表示,并包括与权利要求等同的含义、以及在权利要求范围内的所有的变更。
[0236]符号说明
[0237]10、电动车辆;11、24、94、99、共振线圈;12、23、92、97、电磁感应线圈;lla、12a、支承部件;13、整流器;14、DC/DC转换器;15、蓄电池;16、动力控制单元;17、电机单元;18、车辆ECU;19、25、98、95、电容器;20、外部供电装置;21、交流电源;22、高频电力驱动器;26、控制部;27、96、受电部;28、93、输电部;29、阻抗匹配器;31、后地板面板;32、中心地板面板;32A、32B、侧梁;32a、110a、121a、130a、131a、270、710a、直线部;33、发动机下方地板面板;40、40C、40F、40G、91、受电装置;27b、底部;27S、屏蔽部件;41、90、输电装置;42、泊车位;110、后悬架;112、前悬架;120、燃料罐;121、123、燃料软管;130、消音器;131、132、排气管;150、轮圈;160F、前轮轮胎;160R、后轮轮胎;170、车高传感器;180、制动器;181、制动器软管;300、发动机;310、油底壳;700、散热器;800、转向结构;900、车窗玻璃清洗液储液Sg。
【权利要求】
1.一种车辆,具备:车辆搭载物(110、120、130、131、150、170、180),其被搭载于车辆(10)的地板面板(31、 32,33)的下方;受电装置(40、40C、40F),其被搭载于所述地板面板(31、32、33)的下方,并且包括受电 部(27),所述受电部(27)以非接触的方式而从包括被设置于外部的输电部(28)的输电装 置(41)接受电力,所述车辆搭载物(110、120、130、131、150、170、180)被配置于与所述受电装置(40、 40C、40F)相同的平面上且被配置于所述受电装置(40、40C、40F)的周围。
2.如权利要求1所述的车辆,其中,所述车辆搭载物(110、120、130、131、150、170、180)在与所述受电装置(40、40C、40F)对置的区域内被实施了屏蔽处理。
3.如权利要求1所述的车辆,其中,所述地板面板(31、32、33)在与所述受电装置(40、40C、40F)对置的区域内被实施了屏 蔽处理。
4.如权利要求1所述的车辆,其中,所述受电部(27)具有共振线圈(11),在所述共振线圈(11)的与所述车辆搭载物(110、120、130)对置的一侧,具有与所述车 辆搭载物(110、.120、130)相互隔开固定的距离而配置的区域(270)。
5.如权利要求4所述的车辆,其中,所述共振线圈(11)具有,将隔开固定的距离而配置的所述区域(270)作为一条边的正 多边形的形状。
6.如权利要求I所述的车辆,其中,在所述车辆搭载物(110、120、130、131、150、170、180)与所述受电装置(40、40C、40F) 之间,具有被配置于所述受电装置(40、40C、40F)的周围的屏蔽部件(27S),所述受电装置(40、40C、40F)具有与所述屏蔽部件(27S)的外形相同的形状。
7.如权利要求1所述的车辆,其中,所述车辆搭载物包括消音器(130)或排气管(131),所述受电装置(40、40C、40F)包括电容器(19),至少所述受电部(27)的一部分位于所述电容器(19)与所述消音器(130)或排气管 (131)之间。
8.如权利要求I所述的车辆,其中,所述车辆搭载物为,选自由侧梁(32A、32B)、后悬架(110)、前悬架(112)、燃料罐 (120)、燃料软管(121、123)、消音器(130)、排气管(131、132)、轮圈(150)、车高传感器 (170)、制动器(180)、制动器软管(181)、蓄电池(400)以及散热器(700)构成的组中的部件。
9.如权利要求1所述的车辆,其中,所述输电部(28)的固有频率与所述受电部(27)的固有频率之差为所述受电部(27) 的固有频率的10%以下。
10.如权利要求1所述的车辆,其中,所述受电部(27)与所述输电部(28)的耦合系数为0.1以下。
11.如权利要求1所述的车辆,其中, 所述受电部(27)通过被形成于所述受电部(27)与所述输电部(28)之间且以特定的频率进行振动的磁场、和被形成于受电部(27)与所述输电部(28)之间且以特定的频率进行振动的电 场中的至少一方,而从所述输电部(28)接受电力。
【文档编号】B60L11/18GK103946046SQ201180075054
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2011年11月25日 优先权日:2011年11月25日
【发明者】市川真士, 堀内学 申请人:丰田自动车株式会社
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