非接触供电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以非接触的方式向电动汽车等车辆进行电力供给的非接触供电
目.0
【背景技术】
[0002]在专利文献I中公开了如下一种技术:将配置在道路上的初级线圈设为可动结构，以使该初级线圈与搭载于车辆的前部下表面的靠近车宽方向外侧的位置的次级线圈彼此相向的方式进行对位。然后，通过电磁感应作用而从该初级线圈向次级线圈进行电力供给，对搭载于车底板下表面的电池进行充电。
[0003]专利文献1:日本特开2011-217452号公报
【发明内容】
_4] 用于解决问题的方案
[0005]在专利文献I的公开技术中，不可否认的是需要初级线圈的驱动装置以及包含各种检测单元在内的驱动控制单元，导致系统变得复杂。
[0006]本发明是鉴于这样的现有技术所具有的问题而完成的。而且，其目的在于提供一种通过使车辆向停车空间的规定的停止位置停车时的驾驶感觉能够适当地以路面侧的供电部与车辆侧的受电部彼此相向的方式进行对位的非接触供电装置。
[0007]本发明的非接触供电装置具有如下结构:通过设置在停车空间的供电部与搭载于车辆的车底板下表面的受电部的磁耦合，来以非接触的方式对车辆进行电力供给。关于上述受电部，将其搭载位置设定在上述车底板的前部下表面的车宽方向中央。
[0008]而且，本发明的主旨在于，使从搭载于上述车底板的下表面的电池向搭载于车辆的前舱的马达单元输送电力的配线在上述受电部的上方通过并沿车辆前后方向配设。
【附图说明】
[0009]图1是本发明所涉及的非接触供电装置的概要图。
[0010]图2是表示电池以及马达单元和车内辅助设备的搭载布局的立体图。
[0011]图3是图2的车辆中心区域的车辆前后方向的截面图。
[0012]图4是图2的受电部搭载部分的车宽方向的截面图。
[0013]图5是表示通道部内的受电部的配置状态的截面立体图。
[0014]图6是受电部的立体图。
[0015]图7是表示电池、受电部以及马达单元的搭载布局的俯视图。
[0016]图8是从车辆底面观察图7的搭载布局的底视图。
[0017]图9是在(A)、(B)中表示受电部的搭载例的截面图。
[0018]图10是在⑷、⑶、(C)、⑶中表示电池的布线图案例的概要图。
【具体实施方式】
[0019]下面，与附图一起详细记述本发明的实施方式。此外，附图的尺寸比率有时为了便于说明而夸大地表示，与实际的比率不同。
[0020]图1所示的本实施方式的非接触供电装置具备作为地上侧单元的供电装置100以及作为车辆侧单元的受电装置200。而且，从配置于供电粧等的供电装置100以非接触的方式向搭载于以电动汽车、混合动力车辆为代表的车辆I的受电装置200供给电力，来对电池27进行充电。
[0021]供电装置100具备配置在供电粧附近的停车空间2中的供电部12，受电装置200具备受电部22，该受电部22在将车辆I停止于停车空间2的规定位置时以与供电部12相向的方式配设在车辆I的底面。
[0022]作为供电部12，能够使用以包括导线的初级线圈为主体的送电线圈。另外，作为受电部22，能够使用以同样包括导线的次级线圈为主体的受电线圈。而且，通过两个线圈之间的电磁感应作用所产生的磁耦合，能够以非接触的方式从供电部12向受电部22供给电力。
[0023]地上侧的供电装置100具备电力控制部11、供电部12、无线通信部13以及控制部14ο
[0024]电力控制部11是用于将从交流电源300输送的交流电力转换为高频的交流电力并输送至供电部12的电路，具备整流部IlUPFC电路112、逆变器113以及传感器114。整流部111与交流电源300电连接，是对来自交流电源300的输出交流电力进行整流的电路。PFC电路112是用于通过对来自整流部111的输出波形进行整形来改善功率因数的电路(Power Factor Correct1n:功率因数校正)，连接在整流部111与逆变器113之间。
[0025]无线通信部13与设置于车辆I侧的无线通信部23之间进行双向通信。
[0026]控制部14是控制供电装置100整体的部分，通过无线通信部13、23间的通信来将开始从供电装置100供给电力的意思的信号发送到车辆I侧、或者从车辆I侧接收想要接受来自供电装置100的电力的意思的信号。
[0027]控制部14除此之外还根据传感器114的检测电流进行逆变器113的开关控制，控制从供电部12输送的电力。另外，在供电过程中根据来自异物传感器15的检测信号，来停止供电，或者通过无线通信部13、23向车辆I侧发送警告信号。
[0028]作为异物传感器15，例如使用金属检测线圈。而且，在供电过程中金属异物侵入或者介于供电部12与受电部22之间所形成的磁场中的情况下，根据异物传感器15的检测电信号，控制部14立即发出警告或者促使停止供电。其结果，对因金属异物介于磁场中导致的供电不良等问题的发生防患于未然。
[0029]车辆I侧的受电装置200具备受电部22、无线通信部23、充电控制部24、整流部25、继电器部26、电池27、逆变器28、马达29以及通知部30。
[0030]当如后述那样将车辆I停在停车空间2的规定的停止位置时，受电部22被定位为与供电部12的正上方相向并与该供电部12保持距离。
[0031]整流部25包括与受电部22连接并将由受电部22接收的交流电力整流为直流的整流电路。
[0032]继电器部26具备通过充电控制部24的控制来切换接通和断开的继电器开关。另夕卜，继电器部26通过使继电器开关断开，来使包括电池27的主电路系统与作为充电的电路部的受电部22和整流部25之间切断。
[0033]通过将多个二次电池连接来构成电池27，成为车辆I的电力源。逆变器28是具有IGBT等开关元件的PffM控制电路等控制电路，根据开关控制信号，将从电池27输出的直流电力变为交流电力，并供给至马达29。马达29例如通过三相的交流电动机构成，成为用于使车辆I驱动的驱动源。
[0034]通知部30通过警告灯、导航系统的显示器或者扬声器等构成，基于充电控制部24的控制，对用户输出光、图像或者声音等。
[0035]充电控制部24是用于控制电池27的充电的控制器，控制无线通信部23、通知部
30、继电器部26等。充电控制部24通过无线通信部13、23的通信将开始充电的意思的信号发送到控制部14。另外，充电控制部24通过CAN通信网与控制车辆I整体的未图示的控制器连接。该控制器对逆变器28的开关控制、电池27的充电状态(SOC)进行管理。而且，在通过该控制器来根据电池27的充电状态而达到了满充电的情况下，充电控制部24将结束充电的意思的信号发送到控制部14。
[0036]在本实施方式的非接触供电装置中，在供电部12与受电部22之间，通过电磁感应作用而在非接触状态下进行高频电力的输送和接收。换言之，当对供电部12施加电压时，在供电部12与受电部22之间产生磁耦合，从供电部12向受电部22供给电力。
[0037]在此，上述的供电部12与受电部22各自相对的保护壳体面是电磁感应区域，因此为了不对其造成妨碍而由合成树脂材料构成。
[0038]图2?图10示出上述的受电部22和电池27搭载于车辆I的搭载状态。
[0039]受电部22和电池27均搭载在车辆I的车底板40的下表面。
[0040]将受电部22的搭载位置设定在车底板40的前端下表面的车宽方向中央，电池27以占据从该受电部22的配设部的后侧附近位置起遍及车辆后方的较广的面积的方式进行搭载。
[0041 ] 在车底板40的前端接合配置有分隔出前舱IF和车厢IR的前围板41，在车底板40的车宽方向中央(车辆中心)具备向车厢IR侧鼓出并沿车辆前后方向延伸的通道部42 (参照图2、图3)。
[0042]沿着通道部42的两侧的鼓出基部形成有沿车辆前后方向延伸的封闭截面的增刚部43。
[0043]车底板40通过这些通道部42及其增刚部43、侧梁44、沿车宽方向配设的多个横梁45以及悬臂46等底板骨架构件确保了所需的底板刚性(参照图2?图4)。侧梁44在车宽方向两侧沿车辆前后方向配设，悬臂46在底板前部侧将上述各增刚部43和与其接近的侧梁44结合。
[0044]因此，大型且有重量的电池27可靠地紧固固定于上述的侧梁44、横梁45等主要的骨架构件以及通道部42的增刚部43。
[0045]另一方面，受电部22以横跨通道部42的下侧开口部的方式结合配置在上述的搭载位置、即车底板40的前端部下表面的车宽方向中央位置(参照图4)。
[0046]受电部22将其车宽方向的宽度尺寸W2设定为比通道部42的下侧开口部的宽度尺寸Wl大(W1〈W2)。而且，受电部22如图9的(A)、⑶所示那样以横跨通道部42的下侧开口部的增刚部43、43、或者横跨悬臂46、46的方式结合配置。
[0047]受电部22构成为方形的盘状，具备受电用的线圈主体221、将该线圈主体221容纳并固定的铝等非磁性金属制的保护壳体222以及将保护壳体222的下侧开口部封闭的盖体223。该盖体223基于上述的理由而由适当的合成树脂制成，使得不会妨碍供电部12与受电部22之间的电磁感应作用(参照图5、图6)。
[0048]在保护壳体222的上表面中央配设有容纳配电盘(分配装置)、继电器(继电器部26)、控制器(充电控制部24)等的接线盒225。在图5、图6所示的例子中，在保护壳体222的上表面中央设置有容纳整流器(整流部25)、电容器等电控部件的电控盒224。与电控盒224分开地将接线盒225形成为与电控盒224在投影平面上相同的大小，可拆卸地组装在该电控盒224上。
[0049]电控盒224与保护壳体222 —体地形成，在内部通过分隔板与线圈主体221的容纳部分分隔开，但是电控盒224也能够与保护壳体222分开地构成。
[0050]在前舱IF的车宽方向两侧配设有前侧梁50，该前侧梁50的后端与前围板41接合