电动车辆的制作方法

文档序号:3912928阅读:98来源:国知局
专利名称:电动车辆的制作方法
技术领域
本发明涉及电动车辆,特别涉及能够通过使分别搭载于车辆外部的供电设备以及车辆的谐振线圈经由电磁场进行共振而从供电设备以非接触方式接受电力的电动车辆。
背景技术
作为考虑了环境的车辆,电动汽车、混合动力车等电动车辆受到极大瞩目。电动汽车从车辆外部的电源对车载的电池充电,使用该充入的电力驱动马达而行驶。混合动力车是与马达一起还搭载有发动机作为动力源的车辆、作为车辆驱动用的直流电源还搭载有燃料电池的车辆。在混合动力车中,已知与电动汽车同样能够从车辆外部的电源对车载的电池充电的车辆。例如,众所周知,通过由充电电缆将设置于房屋的电源插座与设置于车辆的充电口连接,能够从一般家庭的电源对车载电池充电的所谓“插电式混合动力车”。另一方面,作为输电方法,不使用电源线、输电电缆的无线输电近年来受到瞩目。 作为该无线输电技术,作为有希望的技术,众所周知使用电磁感应输电、使用微波输电以及通过共振法进行输电这三种技术。其中,共振法是使一对自谐振线圈在电磁场(近场)共振并经由电磁场输电的非接触式输电技术,还能够比较长距离(例如数米)地输送数kW的大电力(参照非专利文献 1)。专利文献1 日本特开平8-237890号公报非专利文献 1 :Andre Kurs et al. , "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances,,,[online], 2007 年 7 月 6 日,Science, 第 317 卷, p. 83-86,[2007 年9 月 12 日检索],互联网 <URL :http://www. sciencemag. org/cgi/ reprint/317/5834/83. pdf>

发明内容
在将上述利用共振法的非接触输电技术应用于从车辆外部的电源向电动车辆供电时,需要在车辆上搭载与设置于车辆外部的供电设备的初级自谐振线圈通过经由电磁场共振而从供电设备接受电力的次级自谐振线圈。这里,在从供电设备接受电力时,在次级自谐振线圈的导线上产生根据谐振频率(例如MHz级别)而变动的电压。该电压的大小在越接近导线端部处越大,在导线端部变为最大。例如,在从初级自谐振线圈向次级自谐振线圈的输电电力变为kW级别时,在次级自谐振线圈的导线端部产生可能在导线端部的周围发生电晕放电的高电压(例如kV级别)。由于在该次级自谐振线圈的导线端部产生的高电压而在导线端部的周边产生高电场部,该高电场部可能给搭载于电动车辆的各电气设备(例如,电池、转换器、变换器、马达、电子控制装置、各种传感器等)的动作带来坏影响。在这里,也考虑至少在次级自谐振线圈的导线端部实施电磁屏蔽等,抑制在导线端部的周围产生的高电场部的扩散。然而,这样的方法需要确保屏蔽机构的设置空间,并且也导致车辆的成本增加、重量增加。另外,通过抑制从车辆外部的供电设备向电动车辆的供电率,也能够抑制在次级自谐振线圈的导线端部的周围产生的电场。然而,这样的方法导致供电时间变长,在例如要求kWh级别的急速供电的电动车辆中,在实用上成为问题。因此,本发明是为了解决该课题而进行的,其目的在于,在能够使用共振法从车辆外部的供电设备接受电力的电动车辆中,实现以低成本且不会使供电电力降低地抑制由在接受电力时产生的高电场部引起的对车载电气设备的坏影响。根据本发明,电动车辆是能够通过电力产生车辆的驱动力的电动车辆,具备次级自谐振线圈与电气设备。次级自谐振线圈安装于预先设定的位置,通过经由电磁场与设置于车辆外部的供电设备的初级自谐振线圈共振而以非接触方式从初级自谐振线圈接受电力。电气设备包含蓄电装置、电动机、驱动装置、电子控制装置中的至少一个,所述蓄电装置能够积蓄由次级自谐振线圈接受的电力,所述电动机产生车辆的驱动力,所述驱动装置使用由次级自谐振线圈接受的电力驱动电动机,所述电子控制装置控制驱动装置。在这里,次级自谐振线圈配置成最充分确保次级自谐振线圈的导线端部与电气设备之间的距离。优选次级自谐振线圈为端部开路的LC谐振线圈。优选次级自谐振线圈配置成使导线端部远离最接近次级自谐振线圈的电气设备。优选电动机以及驱动装置配设于车体前方。蓄电装置配设于车体后方。电子控制设备配设于在车体前后方向上处于电动机以及驱动装置与蓄电装置之间、并且从车体的左右对称轴向左右任意一方偏离的位置。而且,次级自谐振线圈安装于车体底面的大致中央部,配置成导线端部位于与电子控制设备相对于左右对称轴偏离的一侧相反的一侧。另外,优选电动机以及驱动装置配设于车体前方。蓄电装置配设于车体后方。 电子控制设备配设于在车体前后方向上处于电动机以及驱动装置与蓄电装置之间、并且从车体的左右对称轴向左右任意一方偏离的位置。而且,次级自谐振线圈安装于车体上部的大致中央部,配置成导线端部位于与电子控制设备相对于左右对称轴偏离的一侧相反的一侧。另外,优选电动机以及驱动装置配设于车体前方。蓄电装置在车体后方配设在接近车体底面。电子控制设备在车体前后方向上配设于电动机以及驱动装置与蓄电装置之间。而且,次级自谐振线圈安装于车体最后方,配置成导线端部位于车体上部侧。在本发明中,在预先设定的位置安装次级自谐振线圈,次级自谐振线圈通过经由电磁场与设置于车辆外部的供电设备的初级自谐振线圈共振而以非接触方式从初级自谐振线圈接受电力。此时,在次级自谐振线圈的导线端部产生高电压,在导线端部的周围产生高电场部。在这里,次级自谐振线圈配置成最充分确保次级自谐振线圈的导线端部与电气设备之间的距离,所以能够抑制在导线端部的周围产生的高电场部引起的对车载电气设备的影响。因此,根据本发明,能够以低成本抑制在从车辆外部的供电设备接受电力时产生的高电场部对车载电气设备的坏影响。另外,根据本发明,能够不降低供电电力地抑制在接受电力时产生的高电场部对车载电气设备的坏影响。


图1是从车辆上方观察本发明的实施方式1中的电动车辆的主要部分的配置的图。图2是从车辆侧方观察图1所示的电动车辆的主要部分的配置的图。图3是用于说明利用共振法输电的原理的图。图4是表示距电流源(磁流源)的距离与电磁场的强度的关系的图。图5是表示图1、2所示的次级自谐振线圈的电压分布的图。图6是表示图1、2所示的电动车辆的动力传动系结构的框图。图7是从车辆侧方观察实施方式2中的电动车辆的主要部分的配置的图。图8是从车辆上方观察实施方式3中的电动车辆的主要部分的配置的图。图9是从车辆后方观察图8所示的电动车辆的主要部分的配置的图。图10是从车辆上方观察其他的实施方式中的电动车辆的主要部分的配置的图。图11是从车辆上方观察电动车辆的主要部分的配置的图。标号说明100、100A 100C 电动车辆,110 变速驱动桥,112、114 电动发电机,120 功率控制单元(P⑶),122 升压转换器,124,126 变换器,130 蓄电装置,140 电子控制装置 (ECU),150、340 次级自谐振线圈,160、160A、160B 导线端部,172 发动机,174 动力分配装置,176 驱动轮,182 次级线圈,184 整流器,186 :DC/DC转换器,200 供电设备,210 高频电源驱动器,220、330 初级自谐振线圈,230 系统电源,310 高频电源,320 初级线圈, 350 次级线圈,360 负载,SMRU SMR2 系统主继电器,PL1、PL2 正极线,NL 负极线。
具体实施例方式下面,对于本发明的实施方式,一边参照附图一边详细进行说明。另外,对于图中相同或者相当部分赋予相同标号,不重复进行其说明。[实施方式1]图1是从车辆上方观察本发明的实施方式1中的电动车辆的主要部分的配置的图。另外,图2是从车辆侧方观察图1所示的电动车辆的主要部分的配置的图。参照图1、图2,该电动车辆100具备变速驱动桥110、功率控制单元(下面也称为“PCU(Power Control Unit)”。)120、蓄电装置130、电子控制装置(下面也称为 "ECU (Electronic Control Unit)”。)140 和次级自谐振线圈 150。变速驱动桥110包含产生车辆的驱动力的马达、例如使用未图示的发动机的动力而发电的发电机、动力传递齿轮、差动齿轮等。而且,在该电动车辆100中,变速驱动桥110 配设于车体前方(图ι所示的+χ方向)。另外,在变速驱动桥110上,设有与上述马达和发电机有关的温度传感器、电流传感器、旋转传感器等各种传感器(未图示)。P⑶120包含驱动上述马达以及发电机的变换器、将蓄电装置130的输出电压升压而供给到变换器的升压转换器等。而且,在该电动车辆100中,PCU120也配设于车体前方, 例如配置于变速驱动桥110的上部。另外,在该rcui20上,也设有温度传感器、电流传感器、 电压传感器等各种传感器(未图示)。
蓄电装置130是能够再充电的直流电源,例如由锂离子、镍氢等二次电池构成。在该电动车辆100中,蓄电装置130配设于车体后方(图1所示的-X方向)。该蓄电装置130 除了积蓄从车辆外部的供电设备200(图幻输电并由次级自谐振线圈150接受的电力,还积蓄由变速驱动桥110发电并从PCU120输出的再生电力。而且,蓄电装置130将所积蓄的电力向PCU120供给。另外,作为蓄电装置130也能够采用大容量的电容器,只要是能够暂时积蓄从供电设备200供给的电力、来自PCU120的再生电力,将所积蓄的电力向PCU120供给的电力缓冲器,则可以是任意设备。另外,在该蓄电装置130上也设有电压传感器、电流传感器、温度传感器等各种传感器(未图示)。E⑶140生成用于驱动变速驱动桥110所含的马达、发电机的信号而向P⑶120输出,控制P⑶120。而且,在该电动车辆100中,E⑶140配设于在车体前后方向上处于变速驱动桥110以及PCU120与蓄电装置130之间、且从车体的左右对称轴向左侧(图1所示的-Y 方向)偏离的位置。例如,E⑶140配设于相对于车体的左右对称轴在-Y方向上配置的副驾驶席的前方。次级自谐振线圈150通过经由电磁场与设置于车辆外部的供电设备200的初级自谐振线圈220(图2、共振而从供电设备200接受电力。而且,在该电动车辆100中,次级自谐振线圈150安装于车体底面的大致中央部。在这里,次级自谐振线圈150为两端开路(不连接)的LC谐振线圈,配置成线圈的导线端部160位于与E⑶140相对于车体的左右对称轴偏离的一侧(-Y方向)相反的一侧(图1所示的+Y方向)(图1)。另外,对于该次级自谐振线圈150,基于与供电设备200的初级自谐振线圈220的距离、初级自谐振线圈220以及次级自谐振线圈150的共振频率等,适当设定其匝数使得表示初级自谐振线圈220与次级自谐振线圈150的共振强度的Q值(例如,Q > 100)以及表示其耦合度的κ等变得较大。另外,设置于车辆外部的供电设备200(图2~)包含高频电源驱动器210和初级自谐振线圈220。高频电源驱动器210将从系统电源230供给的工业交流电力转换成高频的电力向初级自谐振线圈220供给。初级自谐振线圈220通过经由电磁场与车辆侧的次级自谐振线圈150共振,以非接触方式将从高频电源驱动器210供给的电力向车辆侧的次级自谐振线圈150输送。另外,由高频电源驱动器210生成的高频电力的频率为例如IM 十几 MHz。图3是用于说明利用共振法输电的原理的图。参照图3,在该共振法中,与2个音叉共振同样,通过具有相同固有振动频率的两个LC谐振线圈在电磁场(近场)中共振,从一方的谐振线圈向另一方的谐振线圈经由电磁场传送电力。具体地说,在高频电源310上连接初级线圈320,通过电磁感应向与初级线圈320 磁性耦合的初级自谐振线圈330供给IMHz 十几MHz的高频电力。初级自谐振线圈330 是通过线圈自身的电感与寄生电容构成的LC谐振器,经由电磁场(近场)与具有和初级自谐振线圈330相同的谐振频率的次级自谐振线圈340共振。于是,能量(电力)经由电磁场从初级自谐振线圈330向次级自谐振线圈340移动。向次级自谐振线圈340移动的能量 (电力)通过电磁感应由与次级自谐振线圈340磁性耦合的次级线圈350取出,向负载360 供给。另外,利用共振法的输电在表示初级自谐振线圈330与次级自谐振线圈340的共振强度的Q值例如比100大时实现。
图4是表示距电流源(磁流源)的距离与电磁场的强度的关系的图。参照图4, 电磁场包含三个成分。曲线kl是与距波源的距离成反比例的成分,被称为“辐射电磁场”。 曲线k2是与距波源的距离的平方成反比例的成分,被称为“感应电磁场”。另外,曲线k3是与距波源的距离的立方成反比例的成分,被称为“静电磁场”。其中具有电磁波的强度随着距波源的距离而急剧减小的区域,在共振法中,利用该近场(渐逝场)进行能量(电力)的传送。即,利用近场,通过使具有相同固有振动频率的一对LC谐振线圈,从一方的LC谐振线圈(初级自谐振线圈)向另一方的LC谐振线圈 (次级自谐振线圈)传送能量(电力)。该近场不向远方传播能量(电力),所以与通过将能量传播到远方的“辐射电磁场”传送能量(电力)的电磁波相比,共振法能够以更少的能量损失输电。图5是表示图1、2所示的次级自谐振线圈150的电压分布的图。参照图5,横轴表示构成次级自谐振线圈150的导线距中央部的距离,纵轴表示在次级自谐振线圈150接受电力时在导线上产生的电压。如图5所示,越接近导线的端部,电压变得越高,在端部变为最大。而且,例如,在由次级自谐振线圈150接受的接受电力为kW级别时,在导线端部产生可能发生电晕放电的高电压(例如kV级别)。另外,导线中央部的电压为零,电压的符号与共振频率相应地反转。这样,在利用共振法供电的过程中,在自谐振线圈导线端部产生高电压。而且当在使用共振法向要求kW级别的大电力供电的电动车辆供电时,在搭载于车辆的次级自谐振线圈的导线端部的周围,产生可能给车载电气设备的动作带来坏影响的高电场部。因此,在该实施方式1中,以充分确保安装于车体底面的大致中央部的次级自谐振线圈150的导线端部160与各电气设备(变速驱动桥110、P⑶120、蓄电装置130以及ECU140)之间的距离的方式,配置次级自谐振线圈150。具体地说,当在该实施方式1中E⑶140相对于次级自谐振线圈150最接近时, 为了使次级自谐振线圈150的导线端部160远离ECU140,以线圈的导线端部160位于与 ECU140相对于车体的左右对称轴偏离的一侧(-Y方向)相反的一侧(图1所示的+Y方向) 的方式配置次级自谐振线圈150。图6是表示图1、2所示的电动车辆100的动力传动系结构的框图。参照图6,混合动力车100包含蓄电装置130,系统主继电器SMRl,升压转换器122,变换器124、126,电动发电机112、114,发动机172,动力分配装置174和驱动轮176。另外,电动车辆100还包含次级自谐振线圈150,次级线圈182,整流器184,DC/DC转换器186、系统主继电器SMR2 和 ECU140。该电动车辆100搭载发动机172以及电动发电机114作为动力源。发动机172以及电动发电机112、114被连接于动力分配装置174。而且,电动车辆100通过发动机172以及电动发电机114的至少一方产生的驱动力而行驶。发动机172产生的动力由动力分配装置174分配为两条路径。即,一方是向驱动轮176传递的路径,另一方是向电动发电机112 传递的路径。电动发电机112是交流旋转电机,由例如在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机构成。电动发电机112经由动力分配装置174使用发动机172的动能而发电。例如, 在蓄电装置130的充电状态(也称为“ SOC (State Of Charge)")低于预先设定的值时,发动机172起动而通过电动发电机112进行发电,对蓄电装置130充电。电动发电机114也是交流旋转电机,与电动发电机112同样,由例如在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机构成。电动发电机114使用积蓄于蓄电装置130的电力以及由电动发电机112发电的电力的至少一方产生驱动力。然后,电动发电机114的驱动力向驱动轮176传递。另外,在车辆的制动时、在下坡斜面加速度降低时,作为动能、势能而积蓄于车辆的机械能经由驱动轮176使用于电动发电机114的旋转驱动,电动发电机114作为发电机而工作。由此,电动发电机114作为将行驶能量变换为电力而产生制动力的再生制动器工作。而且,由电动发电机114发电的电力被积蓄于蓄电装置130。动力分配装置174由包含太阳轮、小齿轮、行星架、齿圈的行星齿轮构成。小齿轮与太阳轮以及齿圈卡合。行星架支撑小齿轮使小齿轮能够自转,并且连结于发动机172的曲轴。太阳轮连结于电动发电机112的旋转轴。齿圈连结于电动发电机114的旋转轴以及驱动轴176。另外,电动发电机112、114以及动力分配装置174形成图1、2所示的变速驱动桥 110。另外,发动机172在图1、2中未图示。系统主继电器SMRl配设于蓄电装置130与升压转换器122之间。系统主继电器 SMRl在来自E⑶140的信号SEl被激活时,将蓄电装置130与升压转换器122电连接,在信号SEl非激活时,将蓄电装置130与升压转换器122之间的电路切断。升压转换器122基于来自E⑶140的信号PWC,将正极线PL2的电压升压为蓄电装置130的输出电压以上的电压。另外,该升压转换器122由例如直流斩波电路构成。变换器124、126分别与电动发电机112、114相对应而设置。变换器IM基于来自E⑶140的信号PWIl驱动电动发电机112, 变换器1 基于来自E⑶140的信号PWI2驱动电动发电机114。另外,变换器124、126由例如三相桥电路构成。另外,升压转换器122、变换器124、126形成图1、2所示的PCU120。另一方面,次级线圈182与次级自谐振线圈150配设在同轴上,能够通过电磁感应与次级自谐振线圈150磁性耦合。该次级线圈182通过电磁感应将由次级自谐振线圈150 接受的电力取出而向整流器184输出。整流器184对由次级线圈182取出的交流电力进行整流。DC/DC转换器186基于来自E⑶140的信号PWD,将由整流器184整流后的电力转换成蓄电装置130的电压级别而向蓄电装置130输出。系统主继电器SMR2配设在DC/DC转换器186与蓄电装置130之间。 系统主继电器SMR2在来自E⑶140的信号SE2被激活时,将蓄电装置130与DC/DC转换器 186电连接,在信号SE2非激活时,将蓄电装置130与DC/DC转换器186之间的电路切断。ECU140基于油门开度、车辆速度、来自其他的各传感器的信号,生成用于分别驱动升压转换器122以及电动发电机112、114的信号PWC、PWI1、PWI2,将该生成的信号PWC、 PWIU Pff12分别向升压转换器122以及变换器124、1 输出。在车辆行驶时,E⑶140将信号SEl激活而将系统主继电器SMRl接通并且使信号SE2非激活而将系统主继电器SMR2断开。另外,在进行从供电设备200(图2)向电动车辆100供电时,E⑶140将信号SE2 激活而将系统主继电器SMR2接通。然后,E⑶140生成用于驱动DC/DC转换器186的信号PWD,将该生成的信号PWD向DC/DC转换器186输出。另外,在上述中,DC/DC转换器186并不是必不可少的,也可以在由整流器184将由次级线圈182取出的交流电力整流后直接供给到蓄电装置130。如上所述,在该实施方式1中,在车体底面的大致中央部安装次级自谐振线圈 150。而且,在从供电设备200接受电力时,在次级自谐振线圈150的导线端部160产生高电压,在导线端部160的周围产生高电场部,为了使导线端部160远离距次级自谐振线圈150 最近的电气设备E⑶140,将次级自谐振线圈150配置成导线端部160位于与E⑶140相对于车辆的左右对称轴偏离的一侧(-Y方向)相反的一侧(图1所示的+Y方向)。由此,能够抑制由在导线端部160的周围产生的高电场部引起的对ECU140的影响。因此,根据该实施方式1,能够以低成本抑制在接受电力时产生的高电场部对车载电气设备(ECU140)的坏影响。另外,根据该实施方式1,能够不降低供电电力地抑制在接受电力时产生的高电场部对车载电气设备(ECU140)的坏影响。[实施方式2]图7是从车辆侧方观察实施方式2中的电动车辆的主要部分的配置的图。另外, 从车辆上方观察该电动车辆的主要部分时的配置与图1相同。因此,参照图7与图1,在该电动车辆100A,次级自谐振线圈150安装于车体上部的大致中央部。而且,将次级自谐振线圈150配置成线圈的导线端部160位于与ECU140相对于车辆的左右对称轴偏离的方向 (图1所示的-Y方向)相反的方向(图1所示的+Y方向)(图1)。另外,其他的电气设备、即变速驱动桥110、P⑶120、蓄电装置130以及E⑶140的配置与实施方式1中的电动车辆100相同。另外,虽然没有特别图示,但在该实施方式2中, 供电设备200设置于车辆的上方(+Z方向)。在该实施方式2中也一样,为了使导线端部160远离距次级自谐振线圈150最近的ECU140,将次级自谐振线圈150配置成导线端部160相对于车体的左右对称轴位于+Y方向上(图1)。由此,能够抑制由在导线端部160的周围产生的高电场部引起的对ECU140的影响。因此,在该实施方式2中,也得到与实施方式1同样的效果。[实施方式3]图8是从车辆上方观察实施方式3中的电动车辆的主要部分的配置的图。另外, 图9是从车辆后方观察图8所示的电动车辆的主要部分的配置的图。参照图8、图9,在该电动车辆100B,次级自谐振线圈150安装于车体最后方(图8 所示的-X方向)。在这里,蓄电装置130配设在接近车体底面,次级自谐振线圈150配置成导线端部160位于车体上方侧(图9所示的+Z方向)(图9)。另外,其他的电气设备、即变速驱动桥110、P⑶120、蓄电装置130以及E⑶140的配置与实施方式1中的电动车辆100相同。另外,虽然没有特别图示,但在该实施方式3中, 供电设备200设置于车辆的后方(-X方向)。在该实施方式3中,为了使导线端部160远离距次级自谐振线圈150最近的电气设备的蓄电装置130,将次级自谐振线圈150配置成导线端部160相对于接近车体底面配设的蓄电装置130位于车体上方侧。由此,能够抑制由在导线端部160的周围产生的高电场部引起的对蓄电装置130的影响。因此,根据该实施方式3,能够以低成本抑制在接受电力时产生的高电场部对车载电气设备(蓄电装置130)的坏影响。另外,根据该实施方式3,能够不降低供电电力地抑制在接受电力时产生的高电场部对车载电气设备(蓄电装置130) 的坏影响。另外,作为其他的实施方式,如图10所示,也可以将次级自谐振线圈150配置在相对于车体的左右对称轴与ECU140相反一侧的车体侧面(图10所示的+Y方向)。另外,此时考虑在次级自谐振线圈150的导线端部的周围产生的高电场部对变速驱动桥110、PCU120 以及蓄电装置130的影响,优选将次级自谐振线圈150安装成次级自谐振线圈150的导线端部位于车体上方向或者下方向。另外,在上述的实施方式1、2中,在次级自谐振线圈150中存在的2个导线端部 160互相接近,但如图11所示,次级自谐振线圈150的2个导线端部160A、160B位于互相相反的方向时,也可以将次级自谐振线圈150安装成导线端部160A、160B分别位于+Y方向以及-Y方向。通过这样的配置,能够抑制在导线端部160A、160B的周围产生的高电场部对 ECU 140的影响。另外,上述的各实施方式中的各电气设备(变速驱动桥110、P⑶120、蓄电装置 130以及ECU140)以及次级自谐振线圈150的配置是例示性的,本发明的应用范围并不限定于具有上述配置的电动车辆。例如,对变速驱动桥110、PCU120配设于车体后方的车辆、 ECU140相对于车体的左右对称轴配设于+Y方向的车辆等,本发明也能够应用。另外,在上述中,作为电动车辆,对于能够通过动力分配装置174对发动机172的动力进行分配而向驱动轮176与电动发电机112传递的串联/并联型的混合动力车进行了说明,但本发明也能够应用于其他形式的混合动力车。例如,本发明也能够应用于仅为了驱动电动发电机112而使用发动机172、仅通过电动发电机114产生车辆的驱动力的所谓串联型混合动力车;在发动机172生成的动能中仅将再生能量作为电能回收的混合动力车; 将发动机作为主动力、马达根据需要进行辅助的马达辅助型混合动力车等。此外,本发明也能够应用于不具备发动机172而仅通过电力行驶的电动汽车、除了蓄电装置130还具备燃料电池作为直流电源的燃料电池车。另外,本发明也能够应用于不具备升压转换器122的电动车辆、不具备DC/DC转换器186的电动车辆。另外,在上述中,变速驱动桥110中所包含的电动发电机112、114、P⑶120、蓄电装置130以及E⑶140对应于本发明中的“电气设备”。本次公开的实施方式应该考虑为在所有方面都是例示性的而不是限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明而由权利要求表示,其包含与权利要求均等的意义以及范围内的所有变更。
权利要求
1.一种电动车辆,该电动车辆能够通过电力产生车辆的驱动力,其中,具备次级自谐振线圈(150),其安装在预先确定的位置,通过与设置于车辆外部的供电设备 (200)的初级自谐振线圈(220)经由电磁场进行共振,从所述初级自谐振线圈以非接触方式接受电力;和电气设备,其包含蓄电装置(130)、电动机(110)、驱动装置(120)、以及电子控制装置 (140)中的至少一个,其中,所述蓄电装置(130)能够积蓄由所述次级自谐振线圈接受的电力,所述电动机(110)产生车辆的驱动力,所述驱动装置(120)使用由所述次级自谐振线圈接受的电力驱动所述电动机,所述电子控制装置(140)控制所述驱动装置;所述次级自谐振线圈配置成最充分确保所述次级自谐振线圈的导线端部(160)与所述电气设备之间的距离。
2.如权利要求1所述的电动车辆,其中所述次级自谐振线圈为端部开路的LC谐振线圈。
3.如权利要求1所述的电动车辆,其中所述次级自谐振线圈配置成使所述导线端部远离最接近所述次级自谐振线圈的所述电气设备。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的电动车辆,其中所述电动机以及所述驱动装置配设于车体前方,所述蓄电装置配设于车体后方,所述电子控制设备配设于在车体前后方向上处于所述电动机以及所述驱动装置与所述蓄电装置之间、且从车体的左右对称轴向左右任意一方偏离的位置,所述次级自谐振线圈安装于车体底面的大致中央部,配置成所述导线端部位于与所述电子控制设备相对于所述左右对称轴偏离的一侧相反的一侧。
5.如权利要求1至3中的任意一项所述的电动车辆,其中所述电动机以及所述驱动装置配设于车体前方,所述蓄电装置配设于车体后方,所述电子控制设备配设于在车体前后方向上处于所述电动机以及所述驱动装置与所述蓄电装置之间、且从车体的左右对称轴向左右任意一方偏离的位置,所述次级自谐振线圈安装于车体上部的大致中央部,配置成所述导线端部位于与所述电子控制设备相对于所述左右对称轴偏离的一侧相反的一侧。
6.如权利要求1至3中的任意一项所述的电动车辆,其中所述电动机以及所述驱动装置配设于车体前方,所述蓄电装置配设在车体后方接近车体底面,所述电子控制设备在车体前后方向上配设于所述电动机以及所述驱动装置与所述蓄电装置之间,所述次级自谐振线圈安装于车体最后方,配置成所述导线端部位于车体上部侧。
全文摘要
次级自谐振线圈(150)安装于车体底面的大致中央部,通过经由电磁场与设置于车辆外部的供电设备的初级自谐振线圈共振而以非接触方式从供电设备接受电力。在从供电设备接受电力时,在次级自谐振线圈(150)的导线端部(160)产生高电压,在导线端部(160)的周围产生高电场部。于是,为了使导线端部(160)从最接近次级自谐振线圈(150)的电气设备即ECU(140)远离,将次级自谐振线圈(150)配置成导线端部(160)位于与ECU(140)相对于车体的左右对称轴偏离的一侧(-Y方向)相反的一侧(+Y方向)。
文档编号B60L5/00GK102216110SQ20088013203
公开日2011年10月12日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者佐佐木将 申请人:丰田自动车株式会社
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