受电装置和送电装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及受电装置和送电装置。
【背景技术】
[0002]以往以来，已知有以非接触方式输送电力的送电装置和接受电力的受电装置。例如，美国专利申请公开第2011/0074346号说明书(专利文献I)所记载的无线电力传送装置具备覆盖线圈的盖部件，在该盖部件安装有温度传感器。由此，在线圈附近存在异物而因该异物产生了发热的情况下，能够检测异物的存在。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献1:美国专利申请公开第2011/0074346号说明书
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题
[0006]为了高精度地检测异物的存在，可考虑在覆盖线圈的盖部件上配置大量温度传感器。但是，在配置了大量温度传感器的情况下，虽然能够提高异物的检测精度，但会招致无线电力传送装置整体上所需的成本的上升。
[0007]本发明是鉴于如上所述的问题而完成的，其目的在于提供能够高精度地检测成为高温的异物并且能够抑制成本的上升的受电装置和送电装置。
[0008]用于解决问题的手段
[0009]本发明的受电装置具备:受电部，其以非接触方式从设置于外部的送电部接受电力；以及壳体，其在内部收纳所述受电部，所述壳体包括:盖部件，其位于所述送电部侧，磁场能够通过所述盖部件；以及温度传感器，其配置于所述盖部件并配置有多个，用于检测位于所述送电部与所述受电部之间的异物的温度，所述温度传感器的配置间隔在从所述受电部产生的电磁场强度强的部位比在电磁场强度弱的部位窄。
[0010]在另一实施方式中，所述受电部包括螺线管型的线圈单元，所述线圈单元具有:板状的芯；以及线圈，其以围绕卷绕轴线的周围的方式缠绕于所述芯的周面，在与所述卷绕轴线交叉的方向上，所述电磁场强度强的部位位于与所述卷绕轴线交叉的所述线圈的端部附近的露出所述芯的区域。
[0011]在另一实施方式中，所述受电部包括环型的线圈单元，所述线圈单元具有:圆筒形状的芯；以及环状的线圈，其卷绕于所述芯的周面，所述线圈单元的电磁场强度强的部位位于所述线圈的中心部区域。
[0012]在另一实施方式中，所述温度传感器是PTC热敏电阻。
[0013]在另一实施方式中，多个所述PTC热敏电阻串联连接。
[0014]在另一实施方式中，多个所述PTC热敏电阻被划分为2个以上的传感器群，所述传感器群通过多个所述PTC热敏电阻串联连接而成，所述受电装置具有检测电路，所述检测电路在任一传感器群所包含的所述PTC热敏电阻检测到预定温度以上的温度的情况下输出检测信号。
[0015]在另一实施方式中，所述受电部搭载于车辆，在所述受电部设置有驱动机构，所述驱动机构能够使所述受电部以朝向所述送电部接近的方式移动，并且能够使所述受电部以远离所述送电部的方式移动。
[0016]在另一实施方式中，所述送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。
[0017]在另一实施方式中，所述受电部与所述送电部的耦合系数为0.3以下。
[0018]在另一实施方式中，所述受电部通过形成于所述受电部与所述送电部之间且以特定频率振荡的磁场和形成于所述受电部与所述送电部之间且以特定频率振荡的电场的至少一方从所述送电部接受电力。
[0019]本发明的送电装置具备:送电部，其以非接触方式向搭载于车辆的受电部输送电力；以及壳体，其在内部收纳所述送电部，所述壳体包括:盖部件，其位于所述受电部侧，电磁场能够通过所述盖部件；以及温度传感器，其配置于所述盖部件且配置有多个，用于检测位于所述送电部与所述受电部之间的异物的温度，所述温度传感器的配置间隔在从所述送电部产生的电磁场强度强的部位比在电磁场强度弱的部位窄。
[0020]在另一实施方式中，所述送电部包括螺线管型的线圈单元，所述线圈单元具有:板状的芯；以及线圈，其以围绕卷绕轴线的周围的方式缠绕于所述芯的周面，在与所述卷绕轴线交叉的方向上，所述电磁场强度强的部位位于与所述卷绕轴线交叉的所述线圈的端部附近的露出所述芯的区域。
[0021]在另一实施方式中，所述送电部包括环型的线圈单元，所述线圈单元具有:圆筒形状的芯；以及环状的线圈，其卷绕于所述芯的周面，所述线圈单元的电磁场强度强的部位位于所述线圈的中心部区域。
[0022]在另一实施方式中，所述温度传感器是PTC热敏电阻。
[0023]在另一实施方式中，多个所述PTC热敏电阻串联连接。
[0024]在另一实施方式中，多个所述PTC热敏电阻被划分为2个以上的传感器群，所述传感器群通过多个所述PTC热敏电阻串联连接而成，所述受电装置具有检测电路，所述检测电路在任一传感器群所包含的所述PTC热敏电阻检测到预定温度以上的温度的情况下输出检测信号。
[0025]在另一实施方式中，所述送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。
[0026]在另一实施方式中，所述受电部与所述送电部的耦合系数为0.3以下。
[0027]在另一实施方式中，所述送电部通过形成于所述受电部与所述送电部之间且以特定频率振荡的磁场和形成于所述受电部与所述送电部之间且以特定频率振荡的电场的至少一方从所述送电部接受电力。
[0028]发明的效果
[0029]根据本发明的受电装置和送电装置，能够提供能高精度地检测成为高温的异物并且能抑制成本上升的受电装置和送电装置。
【附图说明】
[0030]图1是示意性地示出实施方式的电力传送系统、车辆、受电装置以及送电装置等的示意图。
[0031]图2是在图1所示的电力传送系统中实现非接触电力传送的电路图。
[0032]图3是示出车辆的底面的仰视图。
[0033]图4是示出设置于车辆侧的受电装置的分解立体图。
[0034]图5是示意性地示出次级线圈的卷绕状态的立体图。
[0035]图6是示出送电装置的分解立体图。
[0036]图7是示出车辆以送电部与受电部相对的方式停车后的状态的立体图。
[0037]图8是示出送电部与受电部相对的状态下的车辆的一部分的侧视图。
[0038]图9是示出初级线圈卷绕于初级铁氧体芯的卷绕状态的俯视图。
[0039]图10是示出图9中的X-X线向视时的初级线圈单元的表面的磁通分布的图。
[0040]图11是示出作为发热评价I而在与初级线圈单元的铁氧体芯的表面相距预定距离的位置配置有铁制的板的状态的俯视图。
[0041]图12是图11中的XI1-XII线向视剖视图。
[0042]图13是示出作为发热评价I而在与初级线圈单元的铁氧体芯的表面相距预定距离的位置配置有铁制的板的情况下的、板的大小与温度上升的关系的图。
[0043]图14是表示作为发热评价2而在与初级线圈单元的铁氧体芯的表面相距预定距离的位置配置有铁制的板的状态的俯视图。
[0044]图15是图14中的XIV-XIV线向视剖视图。
[0045]图16是表示作为发热评价2而在与初级线圈单元的初级铁氧体芯的表面相距预定距离的位置配置铁制的板且使板沿着卷绕轴线移动时的、板的位置与磁场强度的关系的图。
[0046]图17是配置有在实施方式的送电装置设置的温度传感器的初级侧盖部件的俯视图。
[0047]图18是图17中的XVII1-XVIII线向视剖视图。
[0048]图19是说明以越接近线圈则检测范围越密的方式配置温度传感器的示意图。
[0049]图20是变更了在实施方式的送电装置设置的温度传感器的配置的其他盖部件的俯视图。
[0050]图21是变更了在实施方式的送电装置设置的温度传感器的配置的又一盖部件的俯视图。
[0051]图22是图21中的XXI1-XXII线向视剖视图。
[0052]图23是示出温度传感器的温度检测电路的图。
[0053]图24是示出PTC热敏电阻的电压-温度特性的图。
[0054]图25是示出NTC热敏电阻的电压-温度特性的图。
[0055]图26是示出温度传感器的其他温度检测电路的图。
[0056]图27是在实施方式的受电部的盖部件设置了温度传感器的情况下的剖视图。
[0057]图28是表示能够设置于实施方式的受电部的可动机构的立体图。
[0058]图29是从图28中的箭头A方向观察时的图。
[0059]图30是示出能够设置于实施方式的受电部的可动机构的上升状态的立体图。
[0060]图31是示出能够设置于实施方式的受电部的可动机构的中途状态的立体图。
[0061]图32是表示能够设置于实施方式的受电部的可动机构的下降状态的立体图。
[0062]图33是线圈为环型时的配置有在受电装置设置的温度传感器的盖部件的上看视图。
[0063]图34是线圈为环型时的配置有在送电装置设置的温度传感器的盖部件的下看视图。
[0064]图35是示出电力传送系统的模拟模型的图。
[0065]图36是不出送电部与受电部的固有频率的偏差和电力输送效率的关系的图表。
[0066]图37是在使固有频率f0固定的状态下使气隙AG变化时的电力输送效率与向初级线圈供给的电流的频率f3的关系的图表。
[0067]图38是表示距电流源或磁流源的距离与电磁场强度的关系的图。
【具体实施方式】
[0068]使用图1?图33说明本实施方式的电力输送系统、车辆、受电装置及受电用线圈单元、送电装置及送电用线圈单元。此外，在以下所说明的实施方式中，在言及个数、量等的情况下，除了特别记载的情况以外，本发明的范围不一定限于该个数、量等。另外，对于相同部件、相当部件，有时附上相同参照符号而不反复进行重复的说明。另外，当初就已预想到将实施方式中的构成适当组合而使用。
[0069]另外，在以下的实施方式中，虽然着眼于“磁场强度”进行说明，但在着眼于“电场强度”或“电磁场强度”的情况下也可获得同样的作用效果。此外，对于本实施方式的电力传送系统的详细情况，将在后面进行阐述。
[0070]图1是示意性地示出本实施方式的电力传送系统、车辆、受电装置以及送电装置等的不意图。
[0071]本实施方式I的电力传送系统具有包括受电装置11的电动车辆10和包括送电装置50的外部供电装置51。电动车辆10的受电装置11主要从送电装置50接受电力。
[0072]在驻车空间52设置有车轮挡(wheel block)和/或表示驻车位置及驻车范围的线，以使电动车辆10停车于预定的位置。
[0073]外部供电装置51包括连接于交流电源53的高频电力驱动器54、控制高频电力驱动器54等的驱动的控制部55、连接于该高频电力驱动器54的送电装置50、以及与电动车辆10进行信息的授受的天线61。
[0074]送电装置50包括送电部56，送电部56包括螺线管型的初级线圈单元60和连接于该初级线圈单元60的初级电容器59。初级线圈单元60包括初级铁氧体芯57和卷绕于该初级铁氧体芯57的初级线圈(第I线圈)58。初级线圈58连接于高频电力驱动器54。此夕卜，初级线圈在本实施方式中是初级线圈58。
[0075]在图1中，电动车辆10具备车辆主体10A、设置于车辆主体1A的受电装置11、连接于受电装置11的整流器13、以及连接于该整流器13的DC/DC转换器14。电动车辆10具备连接于DC/DC转换器14的电池15、功率控制单元(PCU(Power Control Unit)) 16、连接于该功率控制单元16的马达单元17、控制DC/DC转换器14、功率控制单元16等的驱动的车辆ECU (Electronic Control Unit) 12、驱动机构30、以及调整部9。电动车辆10具备与外部供电装置51之间进行信息的授受的天线49。车辆主体1A具备在内部形成有发动机舱和/或乘员收容室的车身和设置