受电装置、送电装置以及车辆的制作方法

受电装置、送电装置以及车辆的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种受电装置、送电装置及车辆，受电装置具备线圈(22)和卷绕有线圈(22)的芯(21)，芯(21)包括：轴部(33)，其在卷绕轴(O1)的延伸方向上延伸，并且供线圈(22)卷绕；和磁极部(34a、34b)，其形成在轴部(33)的至少一方的端部，在与卷绕轴(O1)的延伸方向交叉的交叉方向上延伸，交叉方向上的轴部(33)的宽度比交叉方向上的磁极部(34a、34b)的长度短，位于交叉方向上的磁极部(34a、34b)的中央的第1中央部和位于交叉方向上的轴部(33)的中央的第2中央部形成为彼此在交叉方向上错开。
【专利说明】受电装置、送电装置以及车辆

【技术领域】
[0001]本发明涉及受电装置、送电装置以及车辆。

【背景技术】
[0002]近年来，出于对环境的考虑，使用电池等的电力使驱动轮驱动的混合动力车辆和/或电动汽车等受到关注。
[0003]特别是，近年来，在搭载有如上所述电池的电动车辆中，能够不使用插头等而以非接触方式对电池进行充电的无线充电受到关注。
[0004]例如，日本特开2011-50127号公报所记载的非接触电力供给装置具备受电部和送电部，送电部和受电部均包括H形状的芯和安装于该芯的线圈。
[0005]芯包括2个磁极部和小宽度线圈覆盖部，该小宽度线圈覆盖部形成在该2个磁极部之间，卷绕有线圈。
[0006]上述2个磁极部形成为关于通过小宽度线圈覆盖部的中心且与2个磁极部垂直相交的对称轴线对称，芯形成为关于上述对称轴对称的H字形状。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献1:日本特开2011-50127号公报


【发明内容】

[0009]发明要解决的问题
[0010]如上所述，在将芯形成为H字形状的情况下，由小宽度线圈覆盖部和磁极部形成2个凹部。通常，受电装置具有在电力传送时发挥功能的各种搭载设备。
[0011]但是，由各凹部形成的空间容易变小，难以将其作为收容搭载设备的收容空间来利用。
[0012]结果，变得在远离芯的状态下配置上述搭载设备，存在受电装置容易大型化的问题。
[0013]若假设在各凹部内配置设备，则连接设备彼此的布线长度变长。结果，在电力传送时，会由在线圈的周围形成的电磁场对在布线内流动的电流施加大的干扰。
[0014]此外，在送电装置中也具有与受电装置同样的问题，存在送电装置容易大型化等问题。
[0015]本发明是鉴于如上所述的问题而完成的发明，其目的在于，提供一种实现了小型化的受电装置和具备该受电装置的车辆。另外，目的在于提供一种实现了小型化的送电装置。
[0016]用于解决问题的手段
[0017]一种受电装置，具备:线圈，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴的周围；和芯，其卷绕有线圈。上述芯包括:轴部，其在卷绕轴的延伸方向上延伸，并且供线圈卷绕；和磁极部，其形成在轴部的至少一方的端部，在与卷绕轴的延伸方向交叉的交叉方向上延伸。上述交叉方向上的轴部的宽度比交叉方向上的磁极部的长度短。位于上述交叉方向上的磁极部的中央的第I中央部和位于交叉方向上的轴部的中央的第2中央部形成为彼此在交叉方向上错开。
[0018]优选，还具备与上述线圈连接的设备。上述磁极部包括在交叉方向上排列的第I端部和第2端部。上述轴部与第I端部之间的距离比轴部与第2端部之间的距离长。上述设备与轴部相邻，并且配置在第I端部侧。
[0019]优选，上述设备是与线圈连接的电容器。优选，上述设备是整流器。
[0020]优选，上述设备包括与线圈连接的电容器和与电容器连接的整流器。上述电容器与轴部相邻，并且整流器相对于电容器配置在轴部的相反侧。
[0021]优选，上述轴部包括在卷绕轴的延伸方向上排列的第3端部和第4端部。上述磁极部包括与第3端部连接的第I磁极部和与第4端部连接的第2磁极部。上述交叉方向上的第I磁极部的中央部和交叉方向上的第2磁极部的中央部相对于第2中央部偏向交叉方向的一侧。
[0022]优选，还具备包括线圈的受电部。上述送电部的固有频率与受电部的固有频率之差为受电部的固有频率的10%以下。优选，还具备包括上述线圈的受电部。上述受电部与送电部的耦合系数为0.1以下。优选，还具备包括上述线圈的受电部。上述受电部通过形成在受电部与送电部之间且以特定的频率振动的磁场和形成在受电部与送电部之间且以特定的频率振动的电场的至少一方来从送电部接受电力。本发明的受电装置具备:线圈，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴的周围；和芯，其卷绕有线圈。上述芯包括:轴部，其供线圈卷绕；和磁极部，其形成在轴部的至少一方的端部，在与卷绕轴的延伸方向交叉的交叉方向上延伸。上述交叉方向上的轴部的长度比交叉方向上的磁极部的长度短，磁极部关于通过卷绕轴的假想平面非对称。
[0023]本发明的车辆是具备受电装置的车辆，该受电装置具有:线圈，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴的周围；芯，其卷绕有线圈；以及设备，其包括整流器，并与线圈连接。上述芯包括:轴部，其在卷绕轴的延伸方向上延伸，并且供线圈卷绕；和磁极部，其形成在轴部的端部，在与卷绕轴的延伸方向交叉的交叉方向上延伸。上述交叉方向上的轴部的长度比交叉方向上的磁极部的长度短。位于上述交叉方向上的磁极部的中央的第I中央部和位于交叉方向上的轴部的中央的第2中央部形成为彼此在交叉方向上错开。上述磁极部包括在交叉方向上排列的第I端部和第2端部。上述轴部与第I端部之间的距离比轴部与第2端部之间的距离长。上述整流器在交叉方向上与轴部相邻，并且配置在比第2端部靠第I端部侧。上述整流器配置在车辆的宽度方向的中央。
[0024]本发明的车辆是具备受电装置的车辆，该受电装置具有:线圈，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴的周围；和芯，其卷绕有线圈。上述芯包括:轴部，其在卷绕轴的延伸方向上延伸，并且供线圈卷绕；和磁极部，其形成在轴部的端部，在与卷绕轴的延伸方向交叉的交叉方向上延伸。上述交叉方向上的轴部的长度比交叉方向上的磁极部的长度短。位于上述交叉方向上的磁极部的中央的第I中央部和位于交叉方向上的轴部的中央的第2中央部形成为彼此在交叉方向上错开。线圈被配置成上述卷绕轴朝向车辆的宽度方向。
[0025]优选，将通过上述车辆的前后方向的中央并在车辆的宽度方向上延伸的假想线设为第I假想线，在从车辆的上方观察线圈时，第I假想线与线圈重叠。
[0026]本发明的车辆是具备受电装置的车辆，该受电装置具有:线圈，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴的周围；和芯，其卷绕有线圈。上述芯包括:轴部，其在卷绕轴的延伸方向上延伸，并且供线圈卷绕；和磁极部，其形成在轴部的端部，在与卷绕轴的延伸方向交叉的交叉方向上延伸。上述交叉方向上的轴部的长度比交叉方向上的磁极部的长度短。位于上述交叉方向上的磁极部的中央的第I中央部和位于交叉方向上的轴部的中央的第2中央部形成为彼此在交叉方向上错开。线圈被配置成上述卷绕轴在车辆的前后方向上延伸。
[0027]优选，将通过车辆的宽度方向的中央并在车辆的前后方向上延伸的假想线设为第2假想线，在从车辆的上方观察线圈时，线圈与第2假想线重叠。
[0028]本发明的送电装置，具备:线圈，其以非接触方式向设置在车辆的受电部输送电力，并且形成为围绕卷绕轴的周围；和芯，其卷绕有线圈。上述芯包括:轴部，其在卷绕轴的延伸方向上延伸，并且供线圈卷绕；和磁极部，其形成在轴部的至少一方的端部，在与卷绕轴的延伸方向交叉的交叉方向上延伸。上述交叉方向上的轴部的宽度比交叉方向上的磁极部的长度短。位于上述交叉方向上的磁极部的中央的第3中央部和位于交叉方向上的轴部的中央的第4中央部形成为彼此在交叉方向上错开。
[0029]优选，还具备与上述线圈连接的设备。上述磁极部包括在交叉方向上排列的第5端部和第6端部。上述轴部与第5端部之间的距离比轴部与第6端部之间的距离长。上述设备与轴部相邻，并且配置在第5端部侧。优选，上述设备是与线圈连接的电容器。
[0030]优选，上述轴部包括在卷绕轴的延伸方向上排列的第7端部和第8端部。上述磁极部包括与第7端部连接的第3磁极部和与第8端部连接的4磁极部。上述交叉方向上的第3磁极部的中央部和交叉方向上的第4磁极部的中央部相对于第4中央部偏向交叉方向的一侧。本发明的送电装置，具备:线圈，其以非接触方式向设置在车辆的受电部输送电力，并且形成为围绕卷绕轴的周围；和芯，其卷绕有线圈。上述芯包括:轴部，其在卷绕轴的延伸方向上延伸，并且供线圈卷绕；和磁极部，其形成在轴部的至少一方的端部，在与卷绕轴的延伸方向交叉的交叉方向上延伸。上述交叉方向上的轴部的长度比交叉方向上的磁极部的长度短，磁极部关于通过卷绕轴的假想平面非对称。
[0031]发明效果
[0032]根据本发明的受电装置和车辆，能够实现受电装置的小型化。根据本发明的送电装置，能够实现小型化。

【专利附图】

【附图说明】
[0033]图1是示意性表示本实施方式的受电装置、送电装置以及电力传送系统的示意图。
[0034]图2是表示电动车辆10的左侧的侧面的侧视图。
[0035]图3是电动车辆10的仰视图。
[0036]图4是表示受电装置11的剖视图。
[0037]图5是受电装置11的分解立体图。
[0038]图6是示意性表示固定构件27和铁氧体磁芯21的分解立体图。
[0039]图7是图4所示的VI1-VII线的剖视图。
[0040]图8是图7中的VII1-VIII线的剖视图。
[0041]图9是表示使受电部20和送电部56相对配置的状态的立体图。
[0042]图10是图9所示的送电装置50的剖视图。
[0043]图11表不电力传送系统的模拟模型。
[0044]图12是表示送电部93和受电部96的固有频率的偏差与电力传送效率的关系的图。
[0045]图13是表示在将固有频率f0固定的状态下使空隙(air gap) AG变化时的电力传送效率与向初级线圈58供给的电流的频率f3的关系的图。
[0046]图14是表示距电流源或磁流源的距离与电磁场的强度的关系的图。
[0047]图15是表示受电部20与送电部56之间的横向错位量与电力传送效率的关系的图。
[0048]图16是表示作为比较例的受电部20和送电部56之间的错位量与电力传送效率的关系的图。
[0049]图17是示意性表示受电部20的搭载位置的俯视图。
[0050]图18是表示送电部的变形例的俯视剖视图。
[0051]图19是示意性表示本实施方式2的电动车辆10的第I变形例的俯视图。
[0052]图20是示意性表示电动车辆的俯视图。
[0053]图21是示意性表示本实施方式2的电动车辆10的变形例的俯视图。
[0054]图22是示意性表示本实施方式3的电动车辆10的俯视图。
[0055]图23是示意性表示本实施方式3的电动车辆10的变形例的俯视图。

【具体实施方式】
[0056](实施方式I)
[0057]图1是示意性表示本实施方式的受电装置、送电装置以及电力传送系统的示意图。
[0058]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停车到设置有送电装置50的停车空间52的预定位置，主要从送电装置50接受电力。
[0059]在停车空间52设置有挡轮器和/或表示停车位置和停车范围的线，以使电动车辆10停车到预定的位置。
[0060]外部供电装置51包括与交流电源53连接的高频电力驱动器54、控制高频电力驱动器54等的驱动的控制部55、以及与该高频电力驱动器54连接的送电装置50。送电装置50包括送电部56，送电部56包括铁氧体磁芯57、卷绕于铁氧体磁芯57的线圈(共振线圈)58、以及与该初级线圈58连接的电容器59。此外，电容器59不是必需的结构。初级线圈58与高频电力驱动器54连接。
[0061]送电部56包括由初级线圈58的电感、初级线圈58的寄生电容以及电容器59的电容形成的电路。
[0062]在图1中，电动车辆10具备受电装置11、与受电装置11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连接的电池15、功率控制单元(PCU (Power Control Unit)) 16、与该功率控制单元16连接的马达单元17、以及控制DC/DC转换器14和/或功率控制单元16等的驱动的车辆EQJ (Electronic Control Unit:电子控制单元)12。此外，本实施方式的电动车辆10是具备未图示的发动机的混合动力车辆，但只要是由马达驱动的车辆即可，也包括燃料电池车辆。另外，不限于混合动力车辆。也可以是电动汽车。
[0063]整流器13与受电装置11连接，将从受电装置11供给的交流电流变换为直流电流，并供给到DC/DC转换器14。
[0064]DC/DC转换器14对从整流器13供给的直流电流的电压进行调整，并供给到向电池15。此外，DC/DC转换器14不是必需的结构，也可以省略。在该情况下，在送电装置50与高频电力驱动器54之间设置用于向外部供电装置51匹配阻抗的匹配器，从而可以代替DC/DC转换器14。
[0065]功率控制单元16包括与电池15连接的转换器和与该转换器连接的变换器，转换器对从电池15供给的直流电流进行调整(升压)，并供给到变换器。变换器将从转换器供给的直流电流变换为交流电流，并供给到马达单元17。
[0066]马达单元17例如采用三相交流马达等，由从功率控制单元16的变换器供给的交流电流驱动。
[0067]此外，电动车辆10还具备发动机或燃料电池。马达单元17包括主要作为发电机发挥功能的电动发电机和主要作为电动机发挥功能的电动发电机。
[0068]受电装置11包括受电部20。受电部20包括铁氧体磁芯21、卷绕于该铁氧体磁芯21的外周面的次级线圈22、以及与次级线圈22连接的电容器23。此外，在受电部20中，电容器23也不是必需的结构。次级线圈22与整流器13连接。次级线圈22具有寄生电容。因此，受电部20具有由次级线圈22的电感以及次级线圈22和电容器23的电容形成的电路。此外，电容器23不是必需的结构，可以省略。
[0069]图2是表示电动车辆10的左侧的侧面的侧视图。图3是电动车辆10的仰视图。
[0070]在图2中，电动车辆10包括车辆本体70和设置于车辆本体70的车轮。在车辆本体70内形成有收容马达单元17和/或发动机等的驱动室80、配置在比驱动室80靠电动车辆10的行进方向后方侧且可供乘员乘降的乘员收容室81、以及配置在比该乘员收容室81靠行进方向后方侧的行李室68。
[0071]在电动车辆10的左侧面71形成有与乘员收容室81连通的乘降用开口部82L。车辆本体70包括打开关闭乘降用开口部82L的门83L、配置在比乘降用开口部82L靠行进方向前方侧的前翼子板(front fender) 84L、以及配置在比前翼子板84靠行进方向前方侧的前梁(front member) 86。
[0072]车辆本体70包括配置在比乘降用开口部82L靠行进方向后方侧的后翼子板(rearfender)85L和配置在比后翼子板85L靠行进方向后方侧的后梁(rear member)87?
[0073]在图3中，所谓电动车辆10的底面76是指，在电动车辆10的车轮(轮胎)与地面接地的状态下，自向相对于地面铅垂方向下方离开电动车辆10的位置观察电动车辆10时可观察到的区域。如该图3所示，电动车辆10包括在车辆的宽度方向上排列的前轮18R、前轮18L和在车辆的宽度方向上排列的后轮19R、后轮19L。此外，前轮18R、18L配置在比后轮19R、19L靠车辆前方侧。受电部20配置在后轮19R、19L之间。
[0074]电动车辆10包括对车辆内部和车辆外部进行区划的地板49、配置在地板49的下面的纵梁47、以及配置在地板49的下面的横梁。
[0075]图4是表示受电装置11的剖视图，图5是受电装置11的分解立体图。如该图4和图5所示，受电装置11包括受电部20、与受电部20连接的整流器13、以及收容受电部20和整流器13的壳体24。
[0076]壳体24包括屏蔽部25和盖部26，屏蔽部25形成为朝向下方开口，盖部26被设置成封闭屏蔽部25的开口部。此外，所谓“下方”，包括从受电部20朝向与受电部20相对的送电部56侧的方向。由屏蔽部25和盖部26形成收容受电部20和整流器13的收容室。此外，在本实施方式I中，收容室密闭。
[0077]屏蔽部25包括顶板部25a和周壁部25b，周壁部25b形成为从顶板部25a的周缘部向下方垂下。周壁部25b包括多个壁部25c?25f，该多个壁部25c?25f彼此连接而形成环状的周壁部25b。壁部25c和壁部25e在次级线圈22的卷绕轴01的延伸方向上排列，壁部25d和壁部25f在与次级线圈22的卷绕轴01垂直的方向上排列。此外，作为屏蔽部25的形状，不限于这样的形状，可以采用多边形形状、圆形形状、长圆形形状等各种形状。
[0078]由周壁部25b的下端部形成开口部，盖部26封闭该开口部。
[0079]受电部20包括形成为板状的铁氧体磁芯21、从上下面夹住该铁氧体磁芯21的固定构件27、卷绕于该固定构件27的次级线圈22、以及与该次级线圈22连接的电容器23。
[0080]图6是示意性表示固定构件27和铁氧体磁芯21的分解立体图。铁氧体磁芯21配置在固定构件27内。图7是图4所示的VI1-VII线的剖视图。如该图6和图7所示，铁氧体磁芯21被收容在固定构件27内。次级线圈22经由固定构件27而卷绕于铁氧体磁芯21，次级线圈22形成为围绕卷绕轴01的周围。次级线圈22形成为随着从一端部靠近另一端部而在卷绕轴01的延伸方向上移位。
[0081]铁氧体磁芯21形成为板状。该铁氧体磁芯21包括在卷绕轴01的延伸方向上延伸的轴部33、形成在轴部33的一端部的磁极部34a、以及形成在轴部33的另一端部的磁极部34b。次级线圈22被设置成围绕轴部33的周围。
[0082]磁极部34a和磁极部34b在与卷绕轴01交叉的方向上延伸。在本实施方式中，磁极部34a、34b形成为在与卷绕轴01正交的方向上较长。若将与卷绕轴01垂直的方向上的轴部33的宽度设为宽度W1，将与卷绕轴01垂直的方向上的磁极部34a和磁极部34b的宽度设为宽度W2，则宽度W2比宽度Wl大。
[0083]磁极部34a包括:形成为从轴部33的端部沿着卷绕轴01的延伸方向延伸的延伸部35a、从延伸部35a的一端突出的突出部35b、以及形成为从延伸部35a的另一端突出的突出部35c。
[0084]与卷绕轴01垂直的方向上的延伸部35a的宽度与轴部33的宽度Wl相同。突出部35b从延伸部35a沿着与卷绕轴01交叉的方向突出。此外，在图7所示的例子中，突出部35b从延伸部35a的端部沿着与卷绕轴01垂直的方向突出。突出部35c相对于延伸部35a形成在突出部35b的相反侧，从延伸部35a沿着与卷绕轴01交叉的方向突出。
[0085]将突出部35b从轴部33 (延伸部35a)突出的长度设为长度LI。另外，若将突出部35c从轴部33 (延伸部35a)突出的长度设为长度L2，则长度LI比长度L2大。磁极部34a包括在磁极部34a的延伸方向上排列的端部35d和端部35f。此外,磁极部34a的延伸方向是指与卷绕轴01交叉的方向。所谓与卷绕轴01交叉的方向，虽然在本实施方式中是指与卷绕轴01正交的方向，但磁极部34a的延伸方向当然也可以设定为各种方向。
[0086]磁极部34b与磁极部34a同样地形成。磁极部34b包括:形成为从轴部33的端部沿着卷绕轴01的延伸方向延伸的延伸部36a、从该延伸部36a的一端突出的突出部36b、以及从延伸部36a的另一端突出的突出部36c。与卷绕轴01垂直的方向上的延伸部36a的宽度与轴部33的宽度W1相同。突出部36b从延伸部36a沿着与卷绕轴01交叉的方向突出。此外，在图7所示的例子中，突出部36b沿着与卷绕轴01正交的方向突出。突出部36c从延伸部36a的端部沿着与卷绕轴01正交的方向突出。在此，突出部36b从轴部33 (延伸部36a)突出的长度比突出部36c从轴部33 (延伸部36a)突出的长度长。
[0087]磁极部34b包括在磁极部34b的延伸方向上排列的端部36d和端部36f。
[0088]突出部35b和突出部36b在卷绕轴01的延伸方向上彼此隔开间隔而相对，突出部35c和突出部36c在卷绕轴01的延伸方向彼此隔开间隔而相对。突出部35b的端部35d和突出部36b的端部36d在卷绕轴01的延伸方向上相对。突出部35c的端部35f和突出部36c的端部36f在卷绕轴01的延伸方向上相对。
[0089]将磁极部34a的延伸方向(与卷绕轴01正交的方向)上的磁极部34a的中央部设为中央部P1，将磁极部34b的延伸方向(与卷绕轴01正交的方向)上的磁极部34b的中央部设为中央部P2。另外，将通过中央部P1和中央部P2的假想直线设为假想线03，将与卷绕轴01垂直的方向上的轴部33的中央部设为中央部P3。
[0090]从图7明显可知，中央部P1和中央部P3彼此向与卷绕轴01正交的方向的一侧错开。同样，中央部P2和中央部P3彼此向与卷绕轴01正交(交叉)的方向的一侧错开。具体而言，中央部P1和中央部P2相对于中央部P3偏向端部35d、36d侧。在此，对“与卷绕轴01正交(交叉)的方向的一侧”进行说明。在此，在与卷绕轴01正交的方向中，有从中央部P1、P2朝向端部35d、36d的第1方向(相对于卷绕轴01逆时针旋转90度的方向)和从中央部P1、P2朝向端部35f、36f的第2方向(相对于卷绕轴01逆时针旋转270度的方向)。并且，“与卷绕轴01正交(交叉)的方向的一方”意味着上述第1方向和第2方向的任一方。此外，在本实施方式中，中央部P1、P2位于从中央部P3朝向端部35d、36d的第1方向侧。这样，磁极部34a、34b形成为关于通过卷绕轴01的假想平面非对称。
[0091]因此，由突出部35b、轴部33以及突出部36b规定的凹部比由突出部35c、轴部33以及突出部36c规定的凹部大。
[0092]如图6所示，固定构件27包括在铁氧体磁芯21的上面配置的绝缘片30和在铁氧体磁芯21的下面配置的绝缘片31，如图4和图5所示，绝缘片30和绝缘片31通过螺栓等固定构件28而一体化，固定于屏蔽部25的顶板部25a。
[0093]如图7所示，固定构件27包括:线圈卷绕部37，其覆盖铁氧体磁芯21的轴部33 ；大宽度部38a，其形成在线圈卷绕部37的一端部，形成为覆盖磁极部34a ;以及大宽度部38b，其形成在线圈卷绕部37的另一端部，形成为覆盖磁极部34b。并且，次级线圈22卷绕于线圈卷绕部37的外周面。
[0094]并且，由线圈卷绕部37、大宽度部38a以及大宽度部38b形成凹陷部39。整流器13和电容器23配置在上述凹陷部39内，在整流器13与电容器23之间配置有绝缘构件46。
[0095]电容器23被配置成与轴部33相邻，电容器23配置在端部35d、36d侧。电容器23和次级线圈22通过总线(busbar) 29而连接。
[0096]由于电容器23和次级线圈22相邻，所以总线29的长度短。因此，能够抑制因在电力传送时形成在次级线圈22的周围的电磁场而向在总线29内流动的电流混入干扰。
[0097]电容器23包括:壳体23c、配置在该壳体23c内的基板23b、以及安装在该基板23b的主表面上的元件23a。元件23a例如是陶瓷电容器。
[0098]整流器13相对于电容器23配置在轴部33的相反侧。整流器13和电容器23通过总线32而连接。整流器13包括:壳体13c、配置在该壳体13c内的基板13b、以及安装在该基板13b的主表面上的元件13a。元件13a例如是晶体管和/或二极管。
[0099]绝缘构件46配置在电容器23的壳体23c与整流器13的壳体13c之间。在绝缘构件46形成有孔部，总线32插入于形成在绝缘构件46的孔部。
[0100]电容器23和整流器13夹住绝缘构件46，从而确保电容器23与整流器13之间的绝缘。另一方面，通过电容器23和整流器13夹住绝缘构件46，整流器13与电容器23之间的距离变短。伴随于此，能够缩短连接整流器13和电容器23的总线32的长度。通过缩短总线32的长度，能够抑制在总线32内流动的电流从形成在次级线圈22的周围的电磁场受到大的影响。
[0101]图8是图7中的VII1-VIII线的剖视图。如该图8所示，受电装置11具备绝缘构件40,绝缘构件40包括确保屏蔽部25与受电部20之间的绝缘性的受电部用绝缘构件41和确保整流器13与屏蔽部25之间的绝缘性的设备用绝缘构件42。
[0102]受电部用绝缘构件41包括配置在次级线圈22与顶板部25a之间的线圈用绝缘构件43和配置在电容器23与顶板部25a之间的电容器用绝缘构件44。
[0103]如图3所示，这样形成的受电装置11设置在电动车辆10的底面76侧。受电装置11的固定方法可以采用各种方法。例如，可以从纵梁47和/或横梁悬架受电装置11。或者，也可以将受电装置11固定于该地板49。
[0104]图9是表示使受电部20和送电部56相对配置的状态的立体图。此外，在图9中，没有图示设置于受电装置11的盖部26。
[0105]如该图9所示，在电力传送时，受电部20和送电部56被配置成彼此隔开空隙而相对。
[0106]送电部56具备送电部56和在内部收容送电部56的壳体60。送电部56包括收容在壳体60内的固定构件61、收容在固定构件61内的铁氧体磁芯57、安装于固定构件61的外周面的初级线圈58、以及收容在壳体60内的电容器59。
[0107]壳体60包括由铜等金属材料形成的屏蔽部62和设置于屏蔽部62的树脂性的盖构件63。
[0108]图10是图9所示的送电装置50的剖视图。如该图10和图9所示，屏蔽部62包括底面部62a和周壁部62b，周壁部62b以从该底面部62a的外周缘部向上方立起的方式形成为环状，由周壁部62b的呈环状延伸的上端部形成朝向上方开口的开口部。“上方”包括从送电部56朝向与送电部56相对的受电部20的方向。盖构件63形成为将由屏蔽部62的周壁部的上端部形成的开口部封闭。
[0109]并且，盖构件63和屏蔽部62形成收容送电部56的收容室。该收容室由盖构件63和屏蔽部62密闭。因此，能够抑制外部的雨水等进入到送电装置50内。
[0110]初级线圈58卷绕于固定构件61，铁氧体磁芯57被收容在固定构件61内。如图9所示，固定构件61包括在铁氧体磁芯57的上面侧配置的绝缘片61a和在铁氧体磁芯57的下面侧配置的绝缘片61b。
[0111]在图10中，初级线圈58形成为围绕卷绕轴02的周围，并且形成为随着从一端罪近另一端而在卷绕轴02的延伸方向上移位。
[0112]铁氧体磁芯57形成为板状。铁氧体磁芯57包括供初级线圈58卷绕的轴部65、形成在该轴部65的一端的磁极部66、以及形成在轴部65的另一端的磁极部67。
[0113]与卷绕轴02垂直的方向上的轴部65的宽度比与卷绕轴02垂直的方向上的磁极部67的宽度和与卷绕轴02垂直的方向上的磁极部66的宽度大。
[0114]磁极部67包括:延伸部67a，其从轴部65连续地延伸，并且从轴部65沿着卷绕轴02的延伸方向突出；突出部67b，其从延伸部67a的一端部沿着与卷绕轴02交叉的方向(例如，垂直的方向)突出；以及突出部67c，其从延伸部67a的另一端部沿着与卷绕轴02交叉的方向(例如，垂直的方向)突出。该磁极部67包括在与卷绕轴02正交的方向上排列的端部67d和端部67e。
[0115]与卷绕轴02垂直的方向上的延伸部67a的宽度和与卷绕轴02垂直的方向上的轴部65的宽度实质上相同。突出部67b从延伸部67a或轴部65突出的突出长度比突出部67c从延伸部67a或轴部65突出的突出长度长。
[0116]在此，若将磁极部67的延伸方向(与卷绕轴02垂直的方向)上的磁极部67的中央部设为中央部P4，将与卷绕轴02垂直的方向上的轴部65的中央部设为中央部P5，则中央部P4和中央部P5在与卷绕轴02垂直的方向上错开。
[0117]磁极部66与磁极部67同样地形成。磁极部66包括:延伸部66a,其从轴部65连续地延伸，并且在卷绕轴02的延伸方向上突出；突出部66b，其从延伸部66a的一端沿着与卷绕轴02交叉的方向(例如，与卷绕轴02正交的方向)突出；以及突出部66c，其从延伸部66a的另一端沿着与卷绕轴02交叉的方向(例如，与卷绕轴02正交的方向)突出。磁极部66包括在与卷绕轴0交叉的方向上排列的端部66d和端部66e。
[0118]与卷绕轴02垂直的方向上的延伸部66a的宽度和与卷绕轴02垂直的方向上的轴部65的宽度实质上相同。
[0119]突出部66b从延伸部66a或轴部65突出的突出长度比突出部66c从延伸部66a或轴部65突出的突出长度长。突出部66b和突出部67b在卷绕轴02的延伸方向上彼此相对，突出部66c和突出部67c在卷绕轴02的延伸方向上彼此相对。并且，磁极部67的端部67d和磁极部66的端部66d彼此在卷绕轴02的延伸方向上排列。另外，端部67e和端部66e彼此在卷绕轴02的延伸方向上排列。
[0120]在此，若将与卷绕轴02垂直的方向上的磁极部66的中央部设为中央部P6，则中央部P6和中央部P5在与卷绕轴02垂直的方向上错开。具体而言，中央部P4、P6从中央部P5偏向端部67d、66d侧。这样，磁极部67、66形成为关于通过卷绕轴02的假想平面非对称。
[0121]在图9中，固定构件61包括在铁氧体磁芯57的上面配置的绝缘片61a和在铁氧体磁芯57的下面配置的绝缘片61b。
[0122]绝缘片61a和绝缘片61b夹住铁氧体磁芯57,从而保护铁氧体磁芯57。
[0123]在图10中，固定构件61包括:覆盖轴部65的线圈卷绕部69a、覆盖磁极部67的大宽度部69b、以及覆盖磁极部66的大宽度部69c。
[0124]大宽度部69b形成在线圈卷绕部69a的一端部，并且在与卷绕轴02交叉的方向上突出。大宽度部69c形成在另一端部，并且在与卷绕轴02交叉的方向上突出。
[0125]并且，由线圈卷绕部69a、大宽度部69b以及大宽度部69c形成凹陷部73。该凹陷部73通过使固定构件61的外周沿着突出部66b、轴部65以及突出部66b的外周而形成。
[0126]电容器59配置在凹陷部73内。这样，电容器59被配置成与轴部65相邻，电容器59配置在端部67d、66d侧。这样，由突出部67b、轴部65以及突出部66b形成凹陷部73，通过在该凹陷部73配置设备，从而实现了无效空间(dead space)的有效利用。由此，实现了送电装置50的小型化。
[0127]电容器59包括:壳体59c、收容在该壳体59c内且固定于底面部62a的基板59b、以及安装在基板59b的主表面上的元件59a。并且，电容器59和初级线圈58通过总线64而连接。
[0128]由于电容器59被配置成与轴部65相邻，所以能够缩短总线64的长度，能够抑制向在总线64内流动的电流混入干扰。
[0129]在图1中，在本实施方式的电力传送系统中，送电部56的固有频率与受电部20的固有频率之差为受电部20或送电部56的固有频率的10%以下。通过在这样的范围内设定各送电部56和受电部20的固有频率，能够提高电力传送效率。另一方面，当固有频率之差比受电部20或送电部56的固有频率的10%大时，电力传送效率小于10%，产生电池15的充电时间变长等弊端。
[0130]在此，所谓送电部56的固有频率，在没有设置电容器59的情况下，意味着由初级线圈58的电感和初级线圈58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59的情况下，送电部56的固有频率意味着由初级线圈58和电容器59的电容以及初级线圈58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，使阻尼力和电阻为零或实质上为零时的固有频率也被称作送电部56的谐振频率。
[0131]同样，所谓受电部20的固有频率，在没有设置电容器23的情况下，意味着由次级线圈22的电感和次级线圈22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23的情况下，受电部20的固有频率意味着由次级线圈22和电容器23的电容以及次级线圈22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，使阻尼力和电阻为零或实质上为零时的固有频率也被称作受电部20的谐振频率。
[0132]使用图11和图12，对解析固有频率之差与电力传送效率的关系而得到的模拟结果进行说明。图11表示电力传送系统的模拟模型。电力传送系统具备送电装置90和受电装置91，送电装置90包括线圈92 (电磁感应线圈)和送电部93。送电部93包括初级线圈94 (共振线圈)和设置于初级线圈94的电容器95。
[0133]受电装置91具备受电部96和线圈97 (电磁感应线圈)。受电部96包括次级线圈99和与该次级线圈99 (共振线圈)连接的电容器98。
[0134]将初级线圈94的电感设为电感Lt，将电容器95的电容设为电容C1。将次级线圈99的电感设为电感Lr，将电容器98的电容设为电容C2。当这样设定各参数时，送电部93的固有频率fl由下述式⑴表示,受电部96的固有频率f2由下述式⑵表示。
[0135]fl = l/{2 3i (LtXCl)172}...(1)
[0136]f2 = l/{2 3i (LrXC2)1/2}...(2)
[0137]在此，在将电感Lr和电容Cl、C2固定而仅使电感Lt变化的情况下，将送电部93和受电部96的固有频率的偏差与电力传送效率的关系示于图12。此外，在该模拟中，初级线圈94和次级线圈99的相对位置关系处于固定的状态，而且向送电部93供给的电流的频率一定。
[0138]图12所示的图中，横轴表示固有频率的偏差(％ ),纵轴表示一定频率下的传送效率(％ )。固有频率的偏差)由下述式⑶表示。
[0139](固有频率的偏差)={(fl-f2)/f2}X100(% ) ---(3)
[0140]从图12明显可知，在固有频率的偏差)为±0%的情况下，电力传送效率接近100%。在固有频率的偏差)为±5%的情况下，电力传送效率成为40%。在固有频率的偏差)为±10%的情况下，电力传送效率成为10%。在固有频率的偏差)为±15%的情况下，电力传送效率成为5%。即，通过设定各送电部和受电部的固有频率以使得固有频率的偏差)的绝对值(固有频率之差)为受电部96的固有频率的10%以下的范围，能够提高电力传送效率。进而，通过设定各送电部和受电部的固有频率以使得固有频率的偏差(％)的绝对值为受电部96的固有频率的5%以下，能够进一步提高电力传送效率。此外，作为模拟软件，采用电磁场解析软件(JMAG (注册商标):株式会社JS0L制)。
[0141]接着，对本实施方式的电力传送系统的动作进行说明。
[0142]在图1中，从高频电力驱动器54向初级线圈58供给交流电力。此时，供给电力以使得在初级线圈58中流动的交流电流的频率成为特定的频率。
[0143]当在初级线圈58中流动特定的频率的电流时，在初级线圈58的周围形成以特定的频率振动的电磁场。
[0144]次级线圈22配置在距初级线圈58的预定范围内，次级线圈22从形成在初级线圈58的周围的电磁场接受电力。
[0145]在本实施方式中，次级线圈22和初级线圈58采用所谓的螺旋形线圈。因此，在初级线圈58的周围形成以特定的频率振动的磁场和电场，次级线圈22主要从该磁场接受电力。
[0146]在此，对形成在初级线圈58的周围的特定的频率的磁场进行说明。“特定的频率的磁场”典型地与电力传送效率和向初级线圈58供给的电流的频率具有关联性。因此，首先，对电力传送效率与向初级线圈58供给的电流的频率的关系进行说明。从初级线圈58向次级线圈22传送电力时的电力传送效率根据初级线圈58与次级线圈22之间的距离等各种各样的要因而变化。例如，将送电部56和受电部20的固有频率(谐振频率)设为固有频率f0，将向初级线圈58供给的电流的频率设为频率f3，将次级线圈22与初级线圈58之间的空隙设为空隙AG。
[0147]图13是表示在将固有频率f0固定的状态下使空隙AG变化时的电力传送效率与向初级线圈58供给的电流的频率f3的关系的图。
[0148]在图13所示的图中，横轴表示向初级线圈58供给的电流的频率f3，纵轴表示电力传送效率)。效率曲线L1示意性表示空隙AG小时的电力传送效率与向初级线圈58供给的电流的频率f3的关系。如该效率曲线L1所示，在空隙AG小的情况下，电力传送效率的峰值在频率f4、f5 (f4〈f5)下产生。当增大空隙AG时，电力传送效率升高时的2个峰值以彼此接近的方式变化。并且，如效率曲线L2所示，当使空隙AG大于预定距离时，电力传送效率的峰值成为1个，在向初级线圈58供给的电流的频率为频率f6时电力传送效率成为峰值。当进一步使空隙AG比效率曲线L2的状态大时，如效率曲线L3所示，电力传送效率的峰值变小。
[0149]例如，作为实现电力传送效率的提高的方法，可考虑如下的第1方法。作为第1方法，可举出如下方法:使向图1所示的初级线圈58供给的电流的频率一定，配合空隙AG而使电容器59和/或电容器23的电容变化,从而使送电部56与受电部20之间的电力传送效率的特性变化。具体而言，在使向初级线圈58供给的电流的频率一定的状态下，调整电容器59和电容器23的电容，以使得电力传送效率成为峰值。在该方法中，与空隙AG的大小无关，在初级线圈58和次级线圈22中流动的电流的频率一定。此外，作为使电力传送效率的特性变化的方法，也可以采用利用设置在送电装置50与高频电力驱动器54之间的匹配器的方法和/或利用转换器14的方法等。
[0150]另外，作为第2方法，是基于空隙AG的大小来调整向初级线圈58供给的电流的频率的方法。例如，在图17中，在电力传送特性为效率曲线L1的情况下，向初级线圈58供给频率为频率f4或频率f5的电流。并且，在频率特性为效率曲线L2、L3的情况下，向初级线圈58供给频率为频率f6的电流。在该情况下，变成配合空隙AG的大小来使在初级线圈58和次级线圈22中流动的电流的频率变化。
[0151]在第1方法中，在初级线圈58中流动的电流的频率是固定的一定的频率，在第2方法中，在初级线圈58中流动的频率是根据空隙AG而适当变化的频率。通过第1方法和/或第2方法等，向初级线圈58供给被设定成电力传送效率升高的特定的频率的电流。通过在初级线圈58中流动特定的频率的电流，在初级线圈58的周围形成以特定的频率振动的磁场(电磁场)。受电部20通过形成在受电部20与送电部56之间且以特定的频率振动的磁场来从送电部56接受电力。因此，“以特定的频率振动的磁场”不一定限于固定的频率的磁场。此外，在上述例子中，虽然着眼于空隙AG来设定向初级线圈58供给的电流的频率，但电力传送效率也根据初级线圈58和次级线圈22的水平方向的错位等其他要因而变化，有时基于该其他要因来调整向初级线圈58供给的电流的频率。
[0152]此外，虽然对采用螺旋形线圈作为共振线圈的例子进行了说明，但在采用曲折线等的天线等作为共振线圈的情况下，通过在初级线圈58中流动特定的频率的电流，在初级线圈58的周围形成特定的频率的电场。并且，通过该电场，在送电部56与受电部20之间进行电力传送。
[0153]在本实施方式的电力传送系统中，通过利用电磁场的“静电磁场”所支配的邻近场(倏逝场)，来实现送电和受电效率的提高。图14是表示距电流源或磁流源的距离与电磁场的强度的关系的图。参照图14，电磁场包括3个成分。曲线kl是与距波源的距离成反比的成分，称为“辐射电磁场”。曲线k2是与距波源的距离的平方成反比的成分，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的成分，称为“静电磁场”。此外，在将电磁场的波长设为“ λ ”时，“辐射电磁场”、“感应电磁场”以及“静电磁场”的强度大致相等的距离可以表现为λ /2 π。
[0154]“静电磁场”是电磁波的强度随着距波源的距离的增加而急剧减少的区域，在本实施方式的电力传送系统中，利用该“静电磁场”所支配的邻近场(倏逝场)来进行能量(电力)的传送。即，在“静电磁场”所支配的邻近场中，使具有相近的固有频率的送电部56和受电部20 (例如一对LC谐振线圈)共振，从而从送电部56向另一方的受电部20传送能量(电力)。该“静电磁场”不向远方传播能量，所以与通过将能量传播至远方的“辐射电磁场”来传送能量(电力)的电磁波相比，共振法能够以更少的能量损失来输送电力。
[0155]这样，在该电力传送系统中，使送电部和受电部通过电磁场进行谐振(共振)，从而在送电部与受电部之间以非接触方式输送电力。这样的形成在受电部与送电部之间的电磁场有时例如称为邻近场谐振(共振)耦合场。并且，送电部与受电部之间的耦合系数κ例如为0.3以下左右，优选为0.1以下。当然，耦合系数κ也可以采用0.1?0.3左右的范围。耦合系数κ不限于这样的值，可以取电力传送良好的各种值。
[0156]将本实施方式的电力传送中的送电部56与受电部20的耦合例如称为“磁共振耦合”、“磁场共振耦合”、“磁场谐振(共振)耦合”、“邻近场谐振(共振)耦合”、“电磁场谐振耦合”或“电场谐振耦合”。
[0157]“电磁场谐振耦合”意味着包括“磁共振耦合”、“磁场共振耦合”、“电场谐振耦合”的全部。
[0158]在本说明书中说明的送电部56的初级线圈58和受电部20的次级线圈22采用环(coil)形的天线，因此，送电部56和受电部20主要通过磁场耦合，送电部56和受电部20进行“磁共振耦合”或“磁场共振耦合”。
[0159]此外，作为初级线圈58、22，例如也可以采用曲折线等的天线，在该情况下，送电部56和受电部20主要通过电场耦合。此时，送电部56和受电部20进行“电场谐振耦合”。
[0160]在图9中，在受电部20与送电部56之间进行电力传送时，向初级线圈58供给预定的频率的交流电流。
[0161]通过向初级线圈58供给预定的交流电流，在初级线圈58的周围形成以预定的频率振动的电磁场。然后，次级线圈22从该电磁场接受电力。另外，在受电部20与送电部56之间形成磁路。
[0162]磁路通过磁极部34b、轴部33、磁极部34a、空隙、磁极部66、轴部65、磁极部67以及空隙。
[0163]图15是表示受电部20与送电部56之间的横向错位量与电力传送效率的关系的图。在此，将图9所示的卷绕轴01的延伸方向设为Y轴方向。将与卷绕轴01垂直的方向设为X轴方向。并且，将受电部20和送电部56彼此在铅垂方向上远离的方向设为Z轴方向。
[0164]在图15中，曲线L5表不X轴方向上的受电部20和送电部56的错位量与电力传送效率之间的关系。曲线L6表不Y轴方向上的受电部20和送电部56的错位量与电力传送效率之间的关系。
[0165]图16是表示作为比较例的受电部20和送电部56之间的错位量与电力传送效率的关系的图。
[0166]该图16的比较例的受电部20中，铁氧体磁芯21形成为Η字形状。具体而言，在图7中，以突出部35b、36b突出的长度L1和突出部35c、36c突出的长度L2相等的方式将轴部33配置在磁极部34a与磁极部34b之间。此外，送电部56也同样，铁氧体磁芯形成为Η字形状。
[0167]在图16中，曲线L7表示X轴方向的错位量与电力传送效率的关系。进而，曲线L8表示Υ轴方向上的错位量与电力传送效率的关系。
[0168]并且，如图16和图15所示，本实施方式的电力传送系统的电力传送特性与比较例的电力传送系统的电力传送特性近似。
[0169]这是因为，在受电部20和送电部56均形成有磁极部，所以即使受电部20和送电部56相对错位，也会在受电部20与送电部56之间形成磁路。
[0170]这样，根据本实施方式的受电装置11，能够实现无效空间的有效利用，并且即使错位也能够确保高电力传送效率。
[0171](实施方式2)
[0172]使用图17和图18，并适当使用上述图1?图16，对本实施方式2的电动车辆10进行说明。此外，图17所示的结构中，对于与上述图1?图16所示的结构相同或相当的结构附上相同的标号，有时省略其说明。
[0173]此外，搭载于本实施方式2的电动车辆10的受电部20具有与在上述实施方式1中说明的受电部20同样的结构。
[0174]图17是示意表示受电部20的搭载位置的俯视图。如该图17所示，次级线圈22被配置成卷绕轴01朝向电动车辆10的前后方向。此外，在图17中，将通过电动车辆10的宽度方向的中央且在电动车辆10的前后方向上延伸的假想线设为中心线04。
[0175]由此，磁极部34a、34b从轴部33沿着电动车辆10的宽度方向突出。在此，假设在电力传送时受电部20和送电部56在电动车辆10的宽度方向上发生了错位。
[0176]在该情况下，在图9中，变成受电部20和送电部56在X方向上错位。在图15中，在X方向发生错位时的电力传送效率的特性由曲线L5表示。如该曲线L5所示，即使受电部20和送电部56在X方向上发生了错位，电力传送效率也几乎不会变化，能够维持高效率。
[0177]因此，如图17所示，通过将受电部20配置成卷绕轴01朝向电动车辆10的前后方向，即使送电部56和受电部20在电动车辆10的宽度方向上发生了错位，也能够确保高的电力传送效率。
[0178]特别是，通过在停车空间52配置挡轮器，能够抑制受电部20和送电部56的前后方向的错位。另一方面，受电部20和送电部56的宽度方向的错位受到驾驶员的驾驶技术很大影响。
[0179]因此，在电力传送时，受电部20和送电部56有时在电动车辆10的宽度方向上大幅错位。即使在这样的情况下，根据本实施方式的电动车辆10，也能够实现高的电力传送效率。
[0180]此外，在图16中，示出了如图9所示那样受电部20和送电部56均采用非对称形状的芯的情况下的效率。
[0181]另一方面，例如，即使采用图18所示的送电部56来代替图9所示的送电部56，也呈现与图17所示的特性同样的特性。
[0182]此外，图18所示的送电部56中，磁极部67和端部66d均形成为关于卷绕轴02对称。因此，突出部67b、66b从轴部65突出的长度和突出部67c、66c从轴部65突出的长度实质上相同。
[0183]并且，如图17所示，送电部56被配置成卷绕轴02通过适当停在停车空间的电动车辆10的宽度方向的中央部。
[0184]在图17中，在从电动车辆10的上方观察次级线圈22时，中心线04被配置成通过次级线圈22。此外，在该实施方式中，中心线04与卷绕轴01 —致。
[0185]此外，所谓卷绕轴01与中心线04 —致，包括完全一致的情况和卷绕轴01与中心线04实质上一致的情况。
[0186]此外，所谓卷绕轴01与中心线04实质上一致，例如在卷绕轴01与中心线04彼此平行地延伸、卷绕轴01和中心线04在电动车辆10的宽度方向上隔开间隔的情况下，意味着卷绕轴01与中心线04之间的距离例如比突出部35b突出的长度L1小。
[0187]另外，所谓卷绕轴01与中心线04实质上一致，例如在卷绕轴01和中心线04彼此交叉的情况下，意味着卷绕轴01与中心线04的交叉角度例如为10度以下。
[0188]在此，当在受电部20与送电部56之间进行电力传送时，在受电部20的周围形成电磁场。另一方面，由于受电部20位于电动车辆10的宽度方向的中央部，所以能够抑制在受电部20的周围形成的电磁场从电动车辆10的侧面侧向周围泄漏。
[0189]特别是，在该图17所示的例子中，次级线圈22配置在后轮19R与后轮19L之间。后轮19R和后轮19L抑制电磁场向电动车辆10的周围泄漏。
[0190]由此，能够抑制位于电动车辆10的周围的电子设备受到电磁场的影响。
[0191]图19是示意性表示本实施方式2的电动车辆10的第1变形例的俯视图。在该图19中，中心线05是位于电动车辆10的前后方向的中央部且在电动车辆10的宽度方向上延伸的假想线。
[0192]在该图19所示的例子中，次级线圈22被配置成卷绕轴01朝向电动车辆10的前后方向，并且，次级线圈22配置在电动车辆10的前后方向的中央。
[0193]在此，所谓次级线圈22位于电动车辆10的前后方向的中央部，意味着:在从电动车辆10的上方观察次级线圈22时，次级线圈22设置在中心线05通过次级线圈22的位置。此外，在该图19所示的例子中，在从电动车辆的上方观察次级线圈22时，中心线05被配置成通过次级线圈22的中央部(卷绕轴01的延伸方向上的中央部)，但中心线05所通过的位置不限于该位置。例如，也可以以中心线05通过次级线圈22的端部侧的方式配置次级线圈22。
[0194]通过将次级线圈22配置在电动车辆10的前后方向的中央，能够抑制在次级线圈22的周围形成的高强度的电磁场向外部泄漏。
[0195]在图19中，区域R1表示在电力传送时形成在次级线圈22的周围的电磁场中的高强度的区域。区域R1在卷绕轴01的延伸方向上比在与卷绕轴01正交的方向上分布得广。
[0196]由于次级线圈22被配置成卷绕轴01朝向电动车辆10的前后方向，并且位于电动车辆10的前后方向的中央，所以能够抑制高强度的电磁场从电动车辆10的前后方向泄漏。
[0197]由此，能够抑制位于电动车辆10的周围的电子设备受到电磁场的影响。
[0198](实施方式3)
[0199]使用图20和图21，并适当使用上述图1?图16，对本实施方式3的电动车辆10进行说明。此外，图20和图21所示的结构中，对于与上述图1?图19所示的结构相同或相当的结构附上相同的标号，有时省略其说明。
[0200]在该图20所示的例子中，次级线圈22也被配置成卷绕轴01朝向电动车辆10的前后方向。
[0201]并且，受电部20被配置成整流器13位于电动车辆10的宽度方向的中央。此外，所谓整流器13位于电动车辆10的宽度方向的中央，意味着:在从电动车辆10的上方观察次级线圈22时，电动车辆10的中心线04通过整流器13。
[0202]整流器13包括多个二极管等元件，在对电流进行整流时，有时在周围产生高次谐波的电磁波。高次谐波的电磁场有时给电子设备带来大的影响。
[0203]在本实施方式3的电动车辆10中，通过将整流器13配置在电动车辆10的宽度方向的中央，能够抑制从整流器13产生的高次谐波的电磁波向电动车辆10的周围泄漏。
[0204]图21是示意性表示本实施方式2的电动车辆10的变形例的俯视图。在该图21所示的例子中，受电部20被配置成整流器13位于电动车辆10的前后方向的中央部。
[0205]此外，所谓整流器13位于电动车辆10的前后方向的中央，意味着:在从电动车辆10的上方观察整流器13时，中心线05通过整流器13。
[0206]通过这样配置整流器13，能够抑制高次谐波的电磁波从电动车辆10的前后方向泄漏到周围。
[0207](实施方式4)
[0208]使用图22和图23，并适当使用图1?图16，对本实施方式4的电动车辆10进行说明。此外，图22和图23所示的结构中，对于与上述图1?图22所示的结构相同或相当的结构附上相同的标号，有时省略其说明。
[0209]图22是示意性表示本实施方式3的电动车辆10的俯视图。如该图22所示，次级线圈22被配置成朝向电动车辆10的宽度方向。
[0210]并且，卷绕轴01被配置成通过后轮19R和后轮19L。磁极部34b和磁极部34a从轴部33向电动车辆10的前方或后方突出。此外，在该图22所不的例子中，磁极部34a和磁极部34b朝向电动车辆10的前方突出。
[0211]在这样配置了受电部20的状态下，受电部20和送电部56的在电动车辆10的前后方向上的电力传送的特性在图15中由曲线L5表示。如曲线L5所示，可知:即使受电部20和送电部56在电动车辆10的前后方向上发生了错位，电力传送效率也维持为高的状态。
[0212]特别是，在停车空间52没有挡轮器的情况下，受电部20和送电部56很可能会在电动车辆10的前后方向上大幅错位。即使在这样的情况下，根据本实施方式的电动车辆10，也能够维持高电力传送效率。
[0213]次级线圈22配置在自电动车辆10的宽度方向的中央。在此，所谓次级线圈22配置在电动车辆10的宽度方向的中央，意味着:在从电动车辆10的上方观察次级线圈22时，次级线圈22配置在中心线04通过次级线圈22的位置。
[0214]送电部56预先配置在地面，以使得在电力传送时，初级线圈58位于停车的电动车辆10的宽度方向中央。因此，通过将次级线圈22配置在电动车辆10的宽度方向的中央，在电动车辆10停车时，容易使受电部20和送电部56在铅垂方向上相对。由此，能够得到高电力传送效率。
[0215]另外，通过将次级线圈22配置在电动车辆10的宽度方向的中央，能够抑制在次级线圈22的周围形成的电磁场向电动车辆10的周围泄漏。
[0216]特别是，次级线圈22配置在后轮19R与后轮19L之间。因此，能够通过后轮19R和后轮19L来抑制高强度的电磁场向电动车辆10的周围泄漏。
[0217]另外，通过将次级线圈22配置在电动车辆10的宽度方向的中央，整流器13也位于电动车辆10的宽度方向的中央。由此，能够抑制从整流器13产生的高次谐波的电磁波向电动车辆10的周围泄漏。
[0218]图23是示意性表示本实施方式3的电动车辆10的变形例的俯视图。如该图23所示，次级线圈22被配置成卷绕轴01朝向电动车辆10的宽度方向，并且，次级线圈22配置在电动车辆10的前后方向的中央。
[0219]因此，能够抑制从整流器13产生的高次谐波的电磁波从电动车辆10的前后方向和宽度方向泄漏到外部。
[0220]产业上的可利用性
[0221 ] 本发明能够应用于受电装置、送电装置以及车辆。
[0222]标号说明
[0223]10电动车辆，11受电装置，13整流器，13b、23a、59b基板，13c、23c、59c壳体，14转换器，15电池，16功率控制单元，17马达单元，18L、18R前轮，19L、19R后轮，20、96受电部，21,57铁氧体磁芯，22、58、94、99次线圈，23、59、95、98电容器，23b,59a元件，24,60壳体，25,62屏蔽部，25a顶板部，25b、62b周壁部，25c?25f壁部，26盖部，27、28、61固定构件，29、32、64 总线，30、31、61a、61b 绝缘片，33、65 轴部，34a、34a、34b、34b、66、67 磁极部，35a、36a、66a、67a 延伸部，35b、35c、36b、36c、66b、66c、67b、67c 突出部，35d、35f、36d、36f、66d、66e、67d、67e端部，37、69a线圈卷绕部，39、73凹陷部，40、46绝缘构件，41受电部用绝缘构件，42设备用绝缘构件，43线圈用绝缘构件，44电容器用绝缘构件，47纵梁，49地板，50、90送电装置，51外部供电装置，W1、W2宽度。
【权利要求】
1.一种受电装置，具备: 线圈(22)，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴(Ol)的周围；和 芯(21)，其卷绕有所述线圈(22);其中， 所述芯(21)包括: 轴部(33)，其在所述卷绕轴(01)的延伸方向上延伸，并且供所述线圈(22)卷绕；和磁极部(34a、34b)，其形成在所述轴部(33)的至少一方的端部，在与所述卷绕轴(01)的延伸方向交叉的交叉方向上延伸； 所述交叉方向上的所述轴部(33)的宽度比所述交叉方向上的所述磁极部(34a、34b)的长度短， 位于所述交叉方向上的所述磁极部(34a、34b)的中央的第I中央部和位于所述交叉方向上的所述轴部(33)的中央的第2中央部形成为彼此在所述交叉方向上错开。
2.根据权利要求1所述的受电装置，其中， 还具备与所述线圈(22)连接的设备， 所述磁极部(34a、34b)包括在所述交叉方向上排列的第I端部和第2端部， 所述轴部(33)与所述第I端部之间的距离比所述轴部(33)与所述第2端部之间的距1?长， 所述设备与所述轴部(33)相邻，并且配置在所述第I端部侧。
3.根据权利要求2所述的受电装置，其中 所述设备是与所述线圈(22)连接的电容器(23)。
4.根据权利要求2所述的受电装置，其中， 所述设备是整流器。
5.根据权利要求2所述的受电装置，其中， 所述设备包括与所述线圈(22)连接的电容器(23)和与所述电容器(23)连接的整流器， 所述电容器(23)与所述轴部(33)相邻，并且所述整流器相对于所述电容器(23)配置在所述轴部(33)的相反侧。
6.根据权利要求1所述的受电装置，其中， 所述轴部(33)包括在所述卷绕轴(01)的延伸方向上排列的第3端部和第4端部，所述磁极部(34a、34b)包括与所述第3端部连接的第I磁极部和与所述第4端部连接的第2磁极部， 所述交叉方向上的所述第I磁极部的中央部和所述交叉方向上的所述第2磁极部的中央部相对于所述第2中央部偏向所述交叉方向的一侧。
7.根据权利要求1所述的受电装置，其中， 还具备包括所述线圈的受电部， 所述送电部的固有频率与所述受电部(20)的固有频率之差为所述受电部(20)的固有频率的10%以下。
8.根据权利要求1所述的受电装置，其中， 还具备包括所述线圈的受电部， 所述受电部(20)与所述送电部的耦合系数为0.1以下。
9.根据权利要求1所述的受电装置，其中， 还具备包括所述线圈的受电部， 所述受电部(20)通过形成在所述受电部(20)与所述送电部之间且以特定的频率振动的磁场和形成在所述受电部(20)与所述送电部之间且以特定的频率振动的电场的至少一方来从所述送电部接受电力。
10.一种受电装置，具备: 线圈(22)，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴(Ol)的周围；和 芯(21)，其卷绕有所述线圈(22);其中， 所述芯(21)包括: 轴部(33)，其供所述线圈(22)卷绕；和 磁极部(34a、34b)，其形成在所述轴部(33)的至少一方的端部，在与所述卷绕轴(01)的延伸方向交叉的交叉方向上延伸； 所述交叉方向上的所述轴部的长度比所述交叉方向上的所述磁极部的长度短，所述磁极部关于通过所述卷绕轴的假想平面非对称。
11.一种车辆，具备受电装置，该受电装置具有:线圈(22)，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴(01)的周围；芯(21)，其卷绕有所述线圈(22);以及设备，其包括整流器，并与所述线圈(22)连接；其中， 所述芯(21)包括: 轴部(33)，其在所述卷绕轴(01)的延伸方向上延伸，并且供所述线圈(22)卷绕；和磁极部(34a、34b)，其形成在所述轴部(33)的端部，在与所述卷绕轴(01)的延伸方向交叉的交叉方向上延伸； 所述交叉方向上的所述轴部(33)的长度比所述交叉方向上的所述磁极部(34a、34b)的长度短， 位于所述交叉方向上的所述磁极部(34a、34b)的中央的第I中央部和位于所述交叉方向上的所述轴部(33)的中央的第2中央部形成为彼此在所述交叉方向上错开， 所述磁极部(34a、34b)包括在所述交叉方向上排列的第I端部和第2端部， 所述轴部(33)与所述第I端部之间的距离比所述轴部(33)与所述第2端部之间的距1?长， 所述整流器在所述交叉方向上与所述轴部(33)相邻，并且配置在比所述第2端部靠所述第I端部侧， 所述整流器配置在所述车辆的宽度方向的中央。
12.—种车辆，具备受电装置，该受电装置具有:线圈(22)，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴(01)的周围；和芯(21)，其卷绕有所述线圈(22);其中， 所述芯(21)包括: 轴部(33)，其在所述卷绕轴(01)的延伸方向上延伸，并且供所述线圈(22)卷绕；和 磁极部(34a、34b)，其形成在所述轴部(33)的端部，在与所述卷绕轴(01)的延伸方向交叉的交叉方向上延伸； 所述交叉方向上的所述轴部(33)的长度比所述交叉方向上的所述磁极部(34a、34b)的长度短， 位于所述交叉方向上的所述磁极部(34a、34b)的中央的第I中央部和位于所述交叉方向上的所述轴部(33)的中央的第2中央部形成为彼此在所述交叉方向上错开， 所述线圈(22)被配置成所述卷绕轴(Ol)朝向所述车辆的宽度方向。
13.根据权利要求12所述的车辆，其中， 将通过所述车辆的前后方向的中央并在所述车辆的宽度方向上延伸的假想线设为第I假想线，在从所述车辆的上方观察所述线圈(22)时，所述第I假想线与所述线圈(22)重叠。
14.一种车辆，具备受电装置，该受电装置具有:线圈(22)，其以非接触方式从设置在外部的送电部接受电力，并且形成为围绕卷绕轴(01)的周围；和芯(21)，其卷绕有所述线圈(22);其中， 所述芯(21)包括: 轴部(33)，其在所述卷绕轴(01)的延伸方向上延伸，并且供所述线圈(22)卷绕；和磁极部(34a、34b)，其形成在所述轴部(33)的端部，在与所述卷绕轴(01)的延伸方向交叉的交叉方向上延伸； 所述交叉方向上的所述轴部(33)的长度比所述交叉方向上的所述磁极部(34a、34b)的长度短， 位于所述交叉方向上的所述磁极部(34a、34b)的中央的第I中央部和位于所述交叉方向上的所述轴部(33)的中央的第2中央部形成为彼此在所述交叉方向上错开， 所述线圈(22)被配置成所述卷绕轴(01)在所述车辆的前后方向上延伸。
15.根据权利要求14所述的车辆，其中， 将通过所述车辆的宽度方向的中央并在所述车辆的前后方向上延伸的假想线设为第2假想线，在从所述车辆的上方观察所述线圈(22)时，所述线圈(22)与所述第2假想线重叠。
16.一种送电装置，具备: 线圈(58)，其以非接触方式向设置在车辆的受电部输送电力，并且形成为围绕卷绕轴(02)的周围；和 芯(57)，其卷绕有所述线圈(58);其中， 所述芯(57)包括: 轴部(65)，其在所述卷绕轴(02)的延伸方向上延伸，并且供所述线圈(58)卷绕；和磁极部(66、67)，其形成在所述轴部￠5)的至少一方的端部，在与所述卷绕轴(02)的延伸方向交叉的交叉方向上延伸； 所述交叉方向上的所述轴部￠5)的宽度比所述交叉方向上的所述磁极部出6、67)的长度短， 位于所述交叉方向上的所述磁极部(66、67)的中央的第3中央部和位于所述交叉方向上的所述轴部￠5)的中央的第4中央部形成为彼此在所述交叉方向上错开。
17.根据权利要求16所述的送电装置，其中， 还具备与所述线圈(58)连接的设备， 所述磁极部(66、67)包括在所述交叉方向上排列的第5端部和第6端部， 所述轴部￠5)与所述第5端部之间的距离比所述轴部￠5)与所述第6端部之间的距1?长， 所述设备与所述轴部￠5)相邻，并且配置在所述第5端部侧。
18.根据权利要求17所述的送电装置，其中， 所述设备是与所述线圈(58)连接的电容器。
19.根据权利要求16所述的送电装置，其中， 所述轴部￠5)包括在所述卷绕轴(02)的延伸方向上排列的第7端部和第8端部， 所述磁极部(66、67)包括与所述第7端部连接的第3磁极部和与所述第8端部连接的第4磁极部， 所述交叉方向上的所述第3磁极部的中央部和所述交叉方向上的所述第4磁极部的中央部相对于所述第4中央部偏向所述交叉方向的一侧。
20.—种送电装置，具备: 线圈(58)，其以非接触方式向设置在车辆的受电部输送电力，并且形成为围绕卷绕轴(02)的周围；和 芯(57)，其卷绕有所述线圈(58);其中， 所述芯(57)包括: 轴部(65)，其供所述线圈(58)卷绕；和 磁极部出6、67)，其形成在所述轴部￠5)的至少一方的端部，在与所述卷绕轴(02)的延伸方向交叉的交叉方向上延伸； 所述交叉方向上的所述轴部的长度比所述交叉方向上的所述磁极部的长度短，所述磁极部关于通过所述卷绕轴的假想平面非对称。
【文档编号】H02J17/00GK104335302SQ201280073682
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2012年6月4日 优先权日:2012年6月4日
【发明者】市川真士 申请人:丰田自动车株式会社