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WO2013168240A1 - 車両 - Google Patents

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WO2013168240A1
WO2013168240A1 PCT/JP2012/061829 JP2012061829W WO2013168240A1 WO 2013168240 A1 WO2013168240 A1 WO 2013168240A1 JP 2012061829 W JP2012061829 W JP 2012061829W WO 2013168240 A1 WO2013168240 A1 WO 2013168240A1
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WO
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coil
vehicle
power
power transmission
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/061829
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English (en)
French (fr)
Inventor
真士 市川
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to PCT/JP2012/061829 priority patent/WO2013168240A1/ja
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Priority to EP12876181.4A priority patent/EP2848454A4/en
Priority to KR1020147033890A priority patent/KR101697418B1/ko
Priority to US14/395,732 priority patent/US20150136499A1/en
Priority to CN201710812344.6A priority patent/CN107415764B/zh
Publication of WO2013168240A1 publication Critical patent/WO2013168240A1/ja
Priority to JP2016100333A priority patent/JP6213611B2/ja
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle.
  • a non-contact power supply device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-97671 includes a secondary coil mounted on a vehicle and a primary coil disposed outside the vehicle and connected to a high-frequency power source.
  • the primary coil When viewed in plan, the primary coil is formed in a horizontally long shape, and the primary coil is disposed so that the longitudinal direction of the primary coil is orthogonal to the traveling direction of the vehicle.
  • the secondary coil is formed in a vertically long shape when the secondary coil is viewed in plan, and the longitudinal direction of the secondary coil is arranged to coincide with the traveling direction of the vehicle.
  • the non-contact power feeding device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-172084 includes a primary side coil wound around a primary side core and a secondary side coil wound around a secondary side core.
  • the secondary core and the secondary coil are mounted on the rear end side of the vehicle.
  • the secondary core is formed by a plurality of plate-like cores arranged in the vehicle width direction.
  • a non-contact power supply device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-49230 includes a power supply unit provided on the ground side, a power reception unit provided on the vehicle side, and a secondary side shielding plate provided on the vehicle. Prepare.
  • the power receiving unit includes a ferrite plate and a coil wound around the ferrite plate, and the power feeding unit also includes a ferrite plate and a coil wound around the ferrite plate.
  • the ferrite plate of the power receiving unit and the ferrite plate of the power feeding unit are both the same shape, and each ferrite plate is formed such that the length in the width direction of the vehicle is longer than the longitudinal direction of the vehicle. Yes.
  • a vehicle is equipped with various on-vehicle equipment. For this reason, depending on the mounting mode of the coil mounted on the vehicle, the vehicle-mounted device may be greatly affected by the electromagnetic field formed around the coil during power transmission.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is that vehicle-mounted devices are greatly affected by electromagnetic fields formed around coils mounted on the vehicle during power transmission. It is to provide a vehicle in which is suppressed.
  • the vehicle according to the present invention is a vehicle including a coil that receives power from a power transmission unit provided outside without contact and a bottom surface.
  • the coil is formed so as to surround the periphery of the winding axis of the coil.
  • the length of the winding axis located in the bottom surface is the longitudinal direction of the vehicle.
  • the coil is arranged so as to be shorter than the length of.
  • the coil is disposed such that the winding shaft extends in the width direction of the vehicle.
  • the vehicle further includes a door that opens and closes an opening of the passenger accommodation chamber that accommodates the passenger.
  • the coil is provided on at least one of the front side in the traveling direction or the rear side in the traveling direction from the door.
  • the vehicle further includes a first wheel and a second wheel arranged in the width direction of the vehicle.
  • the coil is disposed such that the winding shaft passes through the first wheel and the second wheel.
  • the apparatus further includes a connection part to which the supply part for supplying the energy is connected.
  • the connection portion is provided on at least one of a portion located above the first wheel and a portion located above the second wheel on the side surface of the vehicle.
  • the coil is provided on the bottom side.
  • a center line extending in the front-rear direction of the vehicle through the center in the width direction of the vehicle passes through the coil.
  • the coil includes a first coil and a second coil.
  • the first coil and the second coil are arranged at a distance from each other in the extending direction of the winding axis.
  • the coil is formed so as to surround the periphery of the first winding axis, and is formed so as to surround the periphery of the first winding axis, and is spaced from the third coil.
  • a sixth coil arranged.
  • the power receiving unit includes the coil.
  • the difference between the natural frequency of the power transmission unit and the natural frequency of the power reception unit is 10% or less of the natural frequency of the power reception unit.
  • the power receiving unit includes the coil.
  • the coupling coefficient between the power reception unit and the power transmission unit is 0.1 or less.
  • the power receiving unit includes the coil.
  • the power reception unit is formed between at least one of a magnetic field formed between the power reception unit and the power transmission unit and oscillating at a specific frequency, and an electric field formed between the power reception unit and the power transmission unit and oscillating at a specific frequency. Receives power from the power transmission unit.
  • a first coil and a second coil that receive power in a non-contact manner from the power transmission unit provided outside are provided.
  • the first coil is formed so as to surround the first winding shaft extending in the vertical direction.
  • the second coil is formed so as to surround the periphery of the second winding shaft extending in the vertical direction.
  • the first coil and the second coil are arranged in the width direction of the vehicle.
  • the vehicle of the present invention it is possible to suppress the vehicle-mounted device from being greatly affected by the electromagnetic field formed around the coil mounted on the vehicle during power transmission.
  • FIG. 2 is a side view showing a left side surface of electric vehicle 10.
  • FIG. 2 is a side view showing a right side surface of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a front view of an electric vehicle 10.
  • FIG. 2 is a rear view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view of an electric vehicle 10.
  • FIG. 2 is a bottom view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a power receiving device 11.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a power receiving device 11.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a fixing member 27 and a ferrite core 21.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a second coil 22.
  • FIG. It is the top view which planarly viewed the 2nd coil. It is a perspective view which shows the state which has arrange
  • 2 is a plan view schematically showing the arrangement of a power receiving unit 20 (second coil 22), a fueling unit 77, and a charging unit 78 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. A simulation model of a power transmission system is shown. It is a graph which shows the relationship between the shift
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the power transmission efficiency when the air gap AG is changed and the frequency f3 of the current supplied to the first coil 58 with the natural frequency f0 fixed. It is a graph which shows distribution of the magnetic field in the direction where winding axis O1 extends. It is a graph which shows distribution of the magnetic field in a direction perpendicular
  • FIG. 7 is a right side view showing a first modification of electrically powered vehicle 10 according to the first embodiment.
  • Fig. 11 is a plan view schematically showing a second modification of electrically powered vehicle 10 according to the first embodiment. It is a left view which shows the electric vehicle 10 which concerns on this Embodiment 2.
  • FIG. 2 is a right side view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10.
  • FIG. It is a top view which shows typically the electric vehicle 10 which concerns on this Embodiment 3.
  • FIG. 3 is a plan view showing a power receiving unit 20.
  • FIG. FIG. 30 is a cross-sectional view taken along line XXX-XX shown in FIG. 29.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a power reception unit 20 and a power transmission unit 56.
  • FIG. FIG. 38 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to a twenty-sixth embodiment.
  • 2 is a plan view schematically showing a power reception unit 20.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a power reception unit 20 and a power transmission unit 56.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a power reception unit 20 and a power transmission unit 56.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a modification of the power reception unit 20.
  • FIG. It is a perspective view which shows a mode when electric power transmission is carried out between the power receiving part 20 shown in FIG. 36 and this power receiving part 20 and the power transmission part 56 of the same kind.
  • FIG. 38 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to a twenty-seventh embodiment.
  • 2 is a perspective view showing a power receiving unit 20.
  • FIG. It is a perspective view which shows a mode when electric power transmission is carried out between the power receiving part 20 shown in FIG. 40, and the power receiving part 20 of the same type as this power receiving part 20.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state when power is transmitted between a power receiving unit 20 and a power transmission unit 56.
  • FIG. FIG. 38 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to a twenty-seventh embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a power reception device, a power transmission device, and a power transmission system according to the present embodiment.
  • the power transmission system includes the electric vehicle 10 including the power receiving device 11 and the external power feeding device 51 including the power transmission device 50.
  • the power receiving device 11 of the electric vehicle 10 stops at a predetermined position of the parking space 52 in which the power transmission device 50 is provided, and mainly receives power from the power transmission device 50.
  • the parking space 52 is provided with a line indicating a stop, a parking position, and a parking range so that the electric vehicle 10 stops at a predetermined position.
  • the external power supply device 51 includes a high-frequency power driver 54 connected to the AC power source 53, a control unit 55 that controls driving of the high-frequency power driver 54 and the like, and a power transmission device 50 connected to the high-frequency power driver 54.
  • the power transmission device 50 includes a power transmission unit 56.
  • the power transmission unit 56 includes a ferrite core 57, a first coil (resonance coil) 58 wound around the ferrite core 57, and a capacitor 59 connected to the first coil 58. Including.
  • the capacitor 59 is not an essential configuration.
  • the first coil 58 is connected to the high frequency power driver 54.
  • the power transmission unit 56 includes an electric circuit formed by the inductance of the first coil 58, the stray capacitance of the first coil 58, and the capacitance of the capacitor 59.
  • an electric vehicle 10 includes a power receiving device 11, a rectifier 13 connected to the power receiving device 11, a DC / DC converter 14 connected to the rectifier 13, and a battery connected to the DC / DC converter 14. 15, a power control unit (PCU (Power Control Unit)) 16, a motor unit 17 connected to the power control unit 16, a vehicle ECU that controls driving of the DC / DC converter 14, the power control unit 16, and the like ( Electronic Control Unit) 12.
  • Electric vehicle 10 according to the present embodiment is a hybrid vehicle including an engine (not shown), but includes a fuel cell vehicle as long as the vehicle is driven by a motor.
  • the rectifier 13 is connected to the power receiving device 11, converts an alternating current supplied from the power receiving device 11 into a direct current, and supplies the direct current to the DC / DC converter 14.
  • the DC / DC converter 14 adjusts the voltage of the direct current supplied from the rectifier 13 and supplies it to the battery 15.
  • the DC / DC converter 14 is not an essential component and may be omitted. In this case, the DC / DC converter 14 can be substituted by providing a matching unit for matching impedance with the external power feeding device 51 between the power transmission device 50 and the high frequency power driver 54.
  • the power control unit 16 includes a converter connected to the battery 15 and an inverter connected to the converter, and the converter adjusts (boosts) the direct current supplied from the battery 15 and supplies the DC current to the inverter.
  • the inverter converts the direct current supplied from the converter into an alternating current and supplies it to the motor unit 17.
  • the motor unit 17 employs, for example, a three-phase AC motor and is driven by an AC current supplied from an inverter of the power control unit 16.
  • the electric vehicle 10 further includes an engine or a fuel cell.
  • the motor unit 17 includes a motor generator that mainly functions as a generator and a motor generator that mainly functions as an electric motor.
  • the power receiving device 11 includes a power receiving unit 20.
  • the power receiving unit 20 includes a ferrite core 21, a second coil 22 wound around the outer peripheral surface of the ferrite core 21, and a capacitor 23 connected to the second coil 22.
  • the capacitor 23 is not an essential component.
  • the second coil 22 is connected to the rectifier 13.
  • the second coil 22 has a stray capacitance.
  • the power reception unit 20 has an electric circuit formed by the inductance of the second coil 22 and the capacitances of the second coil 22 and the capacitor 23.
  • the capacitor 23 is not an essential configuration and can be omitted.
  • FIG. 2 is a side view showing the left side surface of the electric vehicle 10.
  • FIG. 3 is a side view showing the right side surface of the electric vehicle 10.
  • FIG. 4 is a front view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 5 is a rear view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 6 is a plan view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 7 is a bottom view of the electric vehicle 10.
  • the electric vehicle 10 includes a vehicle main body 70 and wheels provided on the vehicle main body 70.
  • a drive chamber 80 in which the motor unit 17, the engine, and the like are stored
  • a passenger storage chamber 81 that is disposed behind the drive chamber 80 in the traveling direction of the electric vehicle 10 and on which an occupant can ride
  • a luggage compartment 68 is formed on the rear side in the traveling direction with respect to the passenger compartment 81.
  • a passenger opening / closing opening 82 ⁇ / b> L communicating with the passenger accommodation chamber 81 is formed on the left side surface 71 of the electric vehicle 10.
  • the vehicle main body 70 is disposed at a door 83L for opening and closing the entrance opening 82L, a front fender 84L disposed on the front side in the advancing direction with respect to the entrance opening 82L, and disposed on the front side in the advancing direction with respect to the front fender 84.
  • the vehicle body 70 includes a rear fender 85L disposed on the rear side in the traveling direction from the opening 82L for getting on and off, and a rear bumper 87 disposed on the rear side in the traveling direction from the rear fender 85L.
  • the right side surface 72 of the electric vehicle 10 is formed with a passenger opening / closing opening 82 ⁇ / b> R that communicates with the passenger compartment 81.
  • the vehicle body 70 is disposed at a door 83R that opens and closes the entrance / exit opening portion 82R, a front fender 84R disposed on the front side in the advancing direction with respect to the entrance port 82R, and on the rear side in the advancing direction with respect to the opening portion 82R.
  • Rear fender 85R In FIG.
  • the vehicle body 70 includes an engine roof 88 that opens and closes the drive chamber 80, a roof 66 that defines the upper surface of the passenger compartment 81, and a hatch 67 that opens and closes an opening formed in the luggage compartment 68.
  • the hatch 67 includes an upper surface portion 67a and a back surface portion 67b.
  • the left side surface 71 of the electric vehicle 10 is visible when the electric vehicle 10 is viewed from a position away from the left side of the electric vehicle 10 in the width direction of the electric vehicle 10. Surface.
  • the left side surface 71 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the side portion of the front bumper 86, the front fender 84L, the door 83L, the rear fender 85L, and the side portion of the rear bumper 87.
  • the right side surface 72 of the electric vehicle 10 is visible when the electric vehicle 10 is viewed from a position in the width direction of the electric vehicle 10 and away from the right side of the electric vehicle 10 as shown in FIG. 3.
  • Surface. Therefore, the right side surface 72 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the side part of the front bumper 86, the front fender 84R, the door 83R, the rear fender 85R, and the side part of the rear bumper 87.
  • the front surface 73 of the electric vehicle 10 is a surface that is visible when the electric vehicle 10 is viewed from a position away from the electric vehicle 10 in the traveling direction front side.
  • the front surface 73 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the front portion of the front bumper 86 and the members provided between the engine roof 88 and the front bumper 86.
  • the back surface 74 of the electric vehicle 10 is a surface that is visible when the electric vehicle 10 is viewed from a position away from the electric vehicle 10 on the rear side in the traveling direction.
  • the back surface 74 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the back surface portion of the rear bumper 87 and the back surface portion 67 b of the hatch 67.
  • the upper surface 75 of the electric vehicle 10 is a surface that is visible when the electric vehicle 10 is viewed from a position away from the ground in the vertical direction with the tire of the electric vehicle 10 in contact with the ground. It is.
  • the upper surface 75 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the engine roof 88, the roof 66, and the upper surface portion 67 a of the hatch 67.
  • the bottom surface 76 of the electric vehicle 10 is a surface that can be seen when the electric vehicle 10 is viewed from a position vertically below the ground in a state where the tire of the electric vehicle 10 is in contact with the ground. It is.
  • electrically powered vehicle 10 includes a front wheel 18R and a front wheel 18L arranged in the vehicle width direction, and a rear wheel 19R and a rear wheel 19L arranged in the vehicle width direction.
  • the front wheels 18R and 18L are disposed on the vehicle front side with respect to the rear wheels 19R and 19L.
  • the power receiving unit 20 is disposed between the rear wheels 19R and 19L.
  • the electric vehicle 10 includes an oil supply portion (second connection portion) 77 provided on the left side surface 71 and a charging portion (first connection portion) provided on the right side surface 72. 78) and a fuel tank 79 connected to the oil supply portion 77 by piping or the like.
  • the connection portion means at least one of the oil supply portion 77 and the charging portion 78.
  • the oil supply unit 77 is provided in the rear fender 85L
  • the charging unit 78 is provided in the rear fender 85R.
  • the charging unit 78 is connected to the battery 15, and between the charging unit 78 and the battery 15, wiring and a converter that converts an alternating current supplied from the charging unit 78 into a direct current are provided. Yes.
  • An oil supply plug provided in the oil supply device is connected to the oil supply unit 77.
  • the fuel supply plug (fuel supply unit) supplies fuel such as gasoline and liquid hydrogen to the fuel supply unit 77, and the fuel supplied to the fuel supply unit 77 is supplied to the fuel tank 79. That is, the energy supplied from the fuel supply unit 77 is energy different from electric power, and is fuel such as gasoline or a hydrogen compound containing a hydrogen element.
  • a charging plug provided in the charging device is connected to the charging unit 78.
  • the charging plug (power supply unit) supplies power to the charging unit 78.
  • the alternating current supplied to the charging unit 78 is converted into a direct current and stored in the battery 15.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the power receiving device 11, and FIG. 9 is an exploded perspective view of the power receiving device 11.
  • the power receiving device 11 includes a power receiving unit 20 and a housing 24 that houses the power receiving unit 20.
  • the housing 24 includes a shield 25 formed so as to open downward, and a lid portion 26 provided so as to close the opening of the shield 25.
  • the shield 25 includes a top plate portion 25a and a peripheral wall portion 25b formed so as to hang downward from the peripheral edge portion of the top plate portion 25a.
  • the peripheral wall portion 25b includes a plurality of wall portions 25c to 25f, and the plurality of wall portions 25c to 25f are connected to each other to form an annular peripheral wall portion 25b.
  • the wall portion 25c and the wall portion 25e are arranged in a direction in which the winding axis O1 of the second coil 22 extends, and the wall portion 25d and the wall portion 25f are arranged in a direction perpendicular to the winding axis O1 of the second coil 22. ing.
  • the shape of the shield 25 is not limited to such a shape, and various shapes such as a polygonal shape, a circular liquid, and an oval shape can be employed.
  • An opening is formed by the lower end of the peripheral wall 25b, and the lid 26 closes the opening.
  • the power reception unit 20 includes a ferrite core 21 formed in a plate shape, a fixing member 27 that sandwiches the ferrite core 21 from above and below, a second coil 22 wound around the fixing member 27, and the second coil 22. And a capacitor 23 connected to.
  • the ferrite core 21 includes a protruding portion 29a and a protruding portion 29b that protrude from the second coil 22 in the direction in which the winding axis O1 extends.
  • the protruding portion 29 a protrudes from one end portion side of the second coil 22, and the protruding portion 29 b protrudes from the other end portion side of the second coil 22.
  • the ferrite core 21 is formed to be longer than the length of the second coil 22 in the extending direction of the winding axis O1.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing the fixing member 27 and the ferrite core 21.
  • the fixing member 27 includes an insulating piece 30 disposed on the upper surface side of the ferrite core 21 and an insulating piece 31 disposed on the lower surface side of the ferrite core 21.
  • the insulating piece 30 and the insulating piece 31 are fixed to each other by a bolt 28 shown in FIG. 9 and the like, and the ferrite core 21 is sandwiched between the insulating piece 30 and the insulating piece 31.
  • the insulating piece 30 and the insulating piece 31 sandwich the ferrite core 21 to protect the ferrite core 21.
  • the power receiving device 11 formed in this way is provided on the bottom surface 76 side of the electric vehicle 10 as shown in FIG.
  • Various methods can be adopted as a method of fixing the power receiving device 11.
  • electrically powered vehicle 10 includes side members 47 arranged in the width direction of the vehicle and a plurality of cross members provided so as to connect side members 47, and power receiving device 11 is connected to side members 47 and cross members. You may make it suspend.
  • “disposing the power receiving device 11 on the bottom surface 76 side” does not necessarily have to be provided at a position where the power receiving device 11 can be seen when the electric vehicle 10 is viewed from below the electric vehicle 10. . For this reason, for example, the power receiving device 11 is disposed below the floor panel 49.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the second coil 22.
  • the second coil 22 includes a first end portion 35 and a second end portion 36, and the second coil 22 is wound in the direction from the first end portion 35 toward the second end portion 36. It surrounds the periphery of the rotating shaft O1 and is formed so as to be displaced in the extending direction of the winding shaft O1.
  • the second coil 22 is formed by winding a coil wire a plurality of times.
  • the 1st end part 35 and the 2nd end part 36 are located in the both ends of the 2nd coil 22 in the direction where the winding axis O1 is extended.
  • the ferrite core 21 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and the ferrite core 21 is arranged in the short side direction with the top surface 37, the bottom surface 38 facing the top surface 37 in the thickness direction. Side surface 39 and side surface 40, and end surface 41 and end surface 42 arranged in the longitudinal direction.
  • the ferrite core 21 may be formed from a plurality of divided ferrite pieces.
  • the second coil 22 has a long side portion 43 disposed on the upper surface 37, and extends downward from an end portion of the long side portion 43, and a short side portion 44 disposed on the side surface 39 and a short side portion 44.
  • a long side portion 45 connected to the bottom surface 38 and a short side portion 46 connected to an end portion of the long side portion 45 and disposed on the side surface 40 are included.
  • the coil wire is wound around the peripheral surface of the ferrite core 21 by one long side 43, one short side 44, one long side 45, and one short side 46.
  • the second coil 22 is wound a plurality of times, and the second coil 22 includes a plurality of long side portions 43, a plurality of short side portions 44, a plurality of long side portions 45, and a plurality of short side portions 46. Including.
  • FIG. 12 is a plan view of the second coil 22 in plan view. As shown in FIG. 12, a plurality of short sides 46 are arranged in the extending direction of the winding axis O1, and similarly, a plurality of short sides 44 are arranged in the extending direction of the winding axis O1. .
  • the short side portion 44 and the short side portion 46 are disposed on the same virtual horizontal plane, and the short side portion 44 and the short side portion 46 are opposed to each other with the winding axis O1 interposed therebetween, and are also short.
  • the side portion 44 and the short side portion 46 are arranged in the horizontal direction.
  • the second coil 22 is formed to have a quadrangular shape when viewed from the front, but the coil has various shapes such as an elliptical shape, an oval shape, and a polygonal shape. Can be adopted.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a state in which the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 are arranged to face each other.
  • the lid portion 26 provided in the power receiving device 11 is not illustrated.
  • the power receiving unit 20 and the power transmitting unit 56 are arranged to face each other with an air gap therebetween.
  • the power transmission unit 56 includes a housing 60 that houses the first coil 58 and the like, a fixing member 61 that is housed in the housing 60, a ferrite core 57 that is housed in the fixing member 61, and the fixing member 61.
  • a first coil 58 mounted on the outer peripheral surface and a capacitor 59 accommodated in the housing 60 are included.
  • the housing 60 includes a shield 62 formed of a metal material such as copper, and a resin lid member 63 provided on the shield 62.
  • the shield 62 includes a bottom surface portion and a peripheral wall portion formed in an annular shape so as to rise upward from an outer peripheral edge portion of the bottom surface portion, and is opened upward by an upper end portion extending in an annular shape of the peripheral wall portion. An opening is formed.
  • the lid member 63 is formed so as to close the opening formed by the upper end portion of the peripheral wall portion of the shield 62.
  • the ferrite core 57 includes a protrusion 64a that protrudes in the direction in which the winding axis of the first coil 58 extends, and a protrusion 64b.
  • the protruding portion 64 a is formed so as to protrude from one end portion side of the first coil 58, and the protruding portion 64 b protrudes from the other end portion side of the first coil 58.
  • the fixing member 61 includes an insulating piece arranged on the upper surface side of the ferrite core 57 and an insulating piece arranged on the lower surface side of the ferrite core 57.
  • the ferrite core 57 is sandwiched between the two insulating pieces, and the two insulating pieces are fixed to each other by a fastening member such as a bolt and a nut, so that the ferrite core 57 is sandwiched between the two insulating pieces.
  • the first coil 58 is wound around the outer peripheral surface of the fixing member 61.
  • FIG. 14 is a plan view schematically showing the arrangement of the power receiving unit 20 (second coil 22), the oil supply unit 77, and the charging unit 78 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10. It is.
  • the electric vehicle 10 includes a left side surface 71, a right side surface 72, a front surface 73, and a back surface 74.
  • the center line O2 passes through the central portion of the electric vehicle 10 in the width direction D2 and extends in the front-rear direction of the electric vehicle 10.
  • the second coil 22 is arranged so that the winding axis O1 is oriented in the horizontal direction, and the winding axis O1 extends so as to pass through the right side surface 72 and the left side surface 71.
  • the winding axis O1 faces in the horizontal direction includes both the case where the winding axis O1 extends completely in the horizontal direction and the case where the winding axis O1 substantially faces in the horizontal direction.
  • the winding axis O1 being substantially in the horizontal direction means, for example, a case where the intersection angle between the virtual horizontal plane and the winding axis O1 is 10 degrees or less.
  • the second coil 22 is arranged so that the winding axis O1 passes through the right side surface 72 and the left side surface 71.
  • the difference between the natural frequency of power transmission unit 56 and the natural frequency of power reception unit 20 is 10% or less of the natural frequency of power reception unit 20 or power transmission unit 56. is there.
  • the power transmission efficiency can be increased.
  • the difference between the natural frequencies becomes larger than 10% of the natural frequency of the power receiving unit 20 or the power transmitting unit 56, the power transmission efficiency becomes smaller than 10%, and the adverse effects such as the charging time of the battery 15 become longer. .
  • the natural frequency of the power transmission unit 56 is the case where the electric circuit formed by the inductance of the first coil 58 and the capacitance of the first coil 58 freely vibrates when the capacitor 59 is not provided.
  • the natural frequency of the power transmission unit 56 is vibration when the electric circuit formed by the capacitance of the first coil 58 and the capacitor 59 and the inductance of the first coil 58 freely vibrates.
  • Means frequency In the above electric circuit, the natural frequency when the braking force and the electric resistance are zero or substantially zero is also referred to as a resonance frequency of the power transmission unit 56.
  • the natural frequency of the power receiving unit 20 is the case where the electric circuit formed by the inductance of the second coil 22 and the capacitance of the second coil 22 freely vibrates when the capacitor 23 is not provided.
  • the natural frequency of the power reception unit 20 is vibration when the electric circuit formed by the capacitance of the second coil 22 and the capacitor 23 and the inductance of the second coil 22 freely vibrates.
  • the natural frequency when the braking force and the electric resistance are zero or substantially zero is also referred to as a resonance frequency of the power receiving unit 20.
  • FIG. 15 shows a simulation model of the power transmission system.
  • the power transmission system includes a power transmission device 90 and a power reception device 91, and the power transmission device 90 includes a coil 92 (electromagnetic induction coil) and a power transmission unit 93.
  • the power transmission unit 93 includes a coil 94 (resonance coil) and a capacitor 95 provided in the coil 94.
  • the power receiving device 91 includes a power receiving unit 96 and a coil 97 (electromagnetic induction coil).
  • the power reception unit 96 includes a coil 99 and a capacitor 98 connected to the coil 99 (resonance coil).
  • the inductance of the coil 94 is an inductance Lt
  • the capacitance of the capacitor 95 is a capacitance C1.
  • the inductance of the coil 99 is defined as inductance Lr
  • the capacitance of the capacitor 98 is defined as capacitance C2.
  • the horizontal axis indicates the deviation (%) of the natural frequency
  • the vertical axis indicates the transmission efficiency (%) at a constant frequency.
  • the deviation (%) in the natural frequency is expressed by the following equation (3).
  • the power transmission efficiency can be increased. Furthermore, the power transmission efficiency can be further improved by setting the natural frequency of each power transmission unit and the power receiving unit so that the absolute value of the deviation (%) of the natural frequency is 5% or less of the natural frequency of the power receiving unit 96. I understand that I can do it.
  • simulation software electromagnetic field analysis software (JMAG (registered trademark): manufactured by JSOL Corporation) is employed.
  • the first coil 58 is supplied with AC power from the high frequency power driver 54. At this time, electric power is supplied so that the frequency of the alternating current flowing through the first coil 58 becomes a specific frequency.
  • the second coil 22 is disposed within a predetermined range from the first coil 58, and the second coil 22 receives electric power from an electromagnetic field formed around the first coil 58.
  • so-called helical coils are used for the second coil 22 and the first coil 58. For this reason, a magnetic field and an electric field that vibrate at a specific frequency are formed around the first coil 58, and the second coil 22 mainly receives electric power from the magnetic field.
  • the “magnetic field of a specific frequency” typically has a relationship with the power transmission efficiency and the frequency of the current supplied to the first coil 58.
  • the power transmission efficiency when power is transmitted from the first coil 58 to the second coil 22 varies depending on various factors such as the distance between the first coil 58 and the second coil 22.
  • the natural frequency (resonance frequency) of the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 is the natural frequency f0
  • the frequency of the current supplied to the first coil 58 is the frequency f3
  • the frequency between the second coil 22 and the first coil 58 is Let the air gap be the air gap AG.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the power transmission efficiency when the air gap AG is changed and the frequency f3 of the current supplied to the first coil 58 with the natural frequency f0 fixed.
  • the horizontal axis indicates the frequency f3 of the current supplied to the first coil 58
  • the vertical axis indicates the power transmission efficiency (%).
  • the efficiency curve L1 schematically shows the relationship between the power transmission efficiency when the air gap AG is small and the frequency f3 of the current supplied to the first coil 58. As shown in the efficiency curve L1, when the air gap AG is small, the peak of power transmission efficiency occurs at frequencies f4 and f5 (f4 ⁇ f5). When the air gap AG is increased, the two peaks when the power transmission efficiency is increased change so as to approach each other.
  • the peak of the power transmission efficiency is one, and the power transmission efficiency is obtained when the frequency of the current supplied to the first coil 58 is the frequency f6. Becomes a peak.
  • the peak of power transmission efficiency is reduced as shown by the efficiency curve L3.
  • the following first method can be considered as a method for improving the power transmission efficiency.
  • the frequency of the current supplied to the first coil 58 shown in FIG. 1 is constant, and the capacitances of the capacitor 59 and the capacitor 23 are changed according to the air gap AG.
  • a method of changing the characteristic of the power transmission efficiency with the unit 20 can be mentioned. Specifically, the capacitances of the capacitor 59 and the capacitor 23 are adjusted so that the power transmission efficiency reaches a peak in a state where the frequency of the current supplied to the first coil 58 is constant. In this method, the frequency of the current flowing through the first coil 58 and the second coil 22 is constant regardless of the size of the air gap AG.
  • a method for changing the characteristics of the power transmission efficiency a method using a matching device provided between the power transmission device 50 and the high-frequency power driver 54, a method using the converter 14, or the like can be adopted. .
  • the second method is a method of adjusting the frequency of the current supplied to the first coil 58 based on the size of the air gap AG.
  • the power transmission characteristic is the efficiency curve L ⁇ b> 1
  • a current having a frequency f ⁇ b> 4 or a frequency f ⁇ b> 5 is supplied to the first coil 58.
  • the frequency characteristic becomes the efficiency curves L 2 and L 3
  • a current having a frequency f 6 is supplied to the first coil 58.
  • the frequency of the current flowing through the first coil 58 and the second coil 22 is changed in accordance with the size of the air gap AG.
  • the frequency of the current flowing through the first coil 58 is a fixed constant frequency
  • the frequency flowing through the first coil 58 is a frequency that changes as appropriate according to the air gap AG.
  • the first coil 58 is supplied with a current having a specific frequency set so as to increase the power transmission efficiency by the first method, the second method, or the like.
  • a current having a specific frequency flows through the first coil 58
  • a magnetic field electromagnettic field
  • the power reception unit 20 receives power from the power transmission unit 56 through a magnetic field that is formed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 and vibrates at a specific frequency.
  • the “magnetic field oscillating at a specific frequency” is not necessarily a magnetic field having a fixed frequency.
  • the frequency of the current supplied to the first coil 58 is set, but the power transmission efficiency is the horizontal of the first coil 58 and the second coil 22. It varies depending on other factors such as a shift in direction, and the frequency of the current supplied to the first coil 58 may be adjusted based on the other factors.
  • FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the distance from the current source or the magnetic current source and the strength of the electromagnetic field.
  • the electromagnetic field is composed of three components.
  • the curve k1 is a component that is inversely proportional to the distance from the wave source, and is referred to as a “radiated electromagnetic field”.
  • a curve k2 is a component inversely proportional to the square of the distance from the wave source, and is referred to as an “induction electromagnetic field”.
  • the curve k3 is a component inversely proportional to the cube of the distance from the wave source, and is referred to as an “electrostatic magnetic field”.
  • the wavelength of the electromagnetic field is “ ⁇ ”
  • the distance at which the strengths of the “radiant electromagnetic field”, the “induction electromagnetic field”, and the “electrostatic magnetic field” are approximately equal can be expressed as ⁇ / 2 ⁇ .
  • the “electrostatic magnetic field” is a region where the intensity of electromagnetic waves suddenly decreases with the distance from the wave source.
  • this “electrostatic magnetic field” is a dominant near field (evanescent field). ) Is used to transmit energy (electric power). That is, in the near field where the “electrostatic magnetic field” is dominant, by resonating the power transmitting unit 56 and the power receiving unit 20 (for example, a pair of LC resonance coils) having adjacent natural frequencies, the power receiving unit 56 and the other power receiving unit are resonated. Energy (electric power) is transmitted to 20. Since this "electrostatic magnetic field” does not propagate energy far away, the resonance method transmits power with less energy loss than electromagnetic waves that transmit energy (electric power) by "radiant electromagnetic field” that propagates energy far away. be able to.
  • the power transmission unit and the power reception unit are referred to as a near-field resonance (resonance) coupling field, for example.
  • a near-field resonance (resonance) coupling field for example.
  • coupling coefficient (kappa) between a power transmission part and a power receiving part is about 0.3 or less, for example, Preferably, it is 0.1 or less.
  • a coupling coefficient ⁇ in the range of about 0.1 to 0.3 can also be employed.
  • the coupling coefficient ⁇ is not limited to such a value, and may take various values that improve power transmission.
  • magnetic resonance coupling For example, “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, “magnetic field resonance (resonance) coupling”, “near-field resonance” may be used as the coupling between the power transmitting unit 56 and the power receiving unit 20 in the power transmission of the present embodiment.
  • (Resonant) coupling "
  • Electromagnetic field (electromagnetic field) resonant coupling "or” Electric field (electric field) resonant coupling ".
  • Electromagnetic field (electromagnetic field) resonance coupling means a coupling including any of “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, and “electric field (electric field) resonance coupling”.
  • the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are mainly used.
  • the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are “magnetic resonance coupled” or “magnetic field (magnetic field) resonance coupled”.
  • the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are mainly coupled by an electric field. ing. At this time, the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are “electric field (electric field) resonance coupled”.
  • a predetermined alternating current is supplied to the first coil 58, an electromagnetic field that vibrates at a predetermined frequency is formed around the first coil 58. Then, the second coil 22 receives power from the electromagnetic field. In addition, a magnetic path 65 is formed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.
  • the magnetic path 65 includes the protrusion 29a, the second coil 22, the protrusion 29b, the air gap, the protrusion 64b, the first coil 58, the protrusion 64a, the air gap, and the protrusion 29a. It is formed to pass through.
  • FIG. 18 and 19 are graphs showing the intensity distribution of the magnetic field formed around the second coil 22.
  • FIG. 18 is a graph showing the distribution of the magnetic field in the extending direction of the winding axis O1.
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 18 indicates the distance (cm) in the direction in which the winding axis O1 extends from the wall 25c or the wall 25e shown in FIG.
  • the vertical axis of the graph indicates the magnetic field strength.
  • FIG. 19 is a graph showing the distribution of the magnetic field in the direction perpendicular to the winding axis O1.
  • the horizontal axis of the graph indicates the distance (cm) in the direction perpendicular to the winding axis O1 from the wall 25d or wall 25f shown in FIG.
  • the vertical axis of the graph indicates the strength of the magnetic field.
  • FIG. 20 and 21 are graphs showing the distribution of the electric field formed around the second coil 22.
  • FIG. 20 is a graph showing the electric field distribution in the extending direction of the winding axis O1.
  • the horizontal axis of the graph indicates the distance (cm) in the direction in which the winding axis O1 extends from the wall 25c or wall 25e shown in FIG. 13, and the vertical axis indicates the electric field strength.
  • FIG. 21 is a graph showing the electric field distribution in the direction perpendicular to the winding axis O1.
  • the horizontal axis indicates the distance (cm) in the direction perpendicular to the winding axis O1 from the wall 25d or wall 25f shown in FIG.
  • the electric field is distributed so as to be longer in the direction perpendicular to the winding axis O1.
  • the electric field strength itself is weak.
  • the second coil 22 is arranged such that the winding axis O1 extends in the width direction D2.
  • a center line O2 shown in FIG. 14 is an imaginary line that is located at the center of the electric vehicle 10 in the width direction D2 and extends in the front-rear direction of the electric vehicle 10.
  • the distance in the front-rear direction of the electric vehicle 10 is a distance L1.
  • the length of the winding shaft O1 located in the bottom surface 76 is defined as a length L2.
  • the length L2 is shorter than the distance L1.
  • the winding axis O1 passes through the rear wheel 19R and the rear wheel 19L.
  • a first intensity region R1 surrounded by a two-dot chain line indicates a high intensity region of the electromagnetic field formed around the second coil 22 during power transmission.
  • the second intensity region R2 is a region having a relatively high intensity while having a lower electromagnetic field intensity than the first intensity region R1.
  • the third strength region R3 is a region having a relatively high strength while having a lower electromagnetic field strength than the second strength region R2.
  • the second coil 22 is arranged so that the length L2 is shorter than the distance L1, when the bottom surface 76 and the third strength region R3 are viewed from above the electrically powered vehicle 10, at least one of the third strength regions R3.
  • the part is located outside the bottom surface 76. In other words, the third intensity region R3 located in the bottom surface 76 is reduced.
  • FIG. 22 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 as a comparative example.
  • second coil 22 is arranged at the center in the front-rear direction of electric vehicle 10 and at the center in width direction D2. Further, the second coil 22 is arranged so that the winding axis O1 coincides with the center line O2.
  • the vehicle-mounted device examples include a vehicle ECU 12, a rectifier 13, a converter 14, a battery 15, a power control unit 16, a motor unit 17, and the like.
  • the center line O2 passes through the second coil 22. For this reason, it is possible to suppress the first strength region R1 from leaking to the outside of the vehicle, and it is possible to suppress the influence of the electronic devices around the electric vehicle 10 from the electromagnetic field.
  • the central portion of the second coil 22 in the direction in which the winding axis O1 extends is located on the center line O2.
  • the second coil 22 is arranged so that the winding axis O1 passes through the rear wheel 19R and the rear wheel 19L.
  • the second strength region R2 is prevented from leaking around the electric vehicle 10 by the rear wheel 19R and the rear wheel 19L.
  • leakage of a high-strength electromagnetic field to the outside of the electric vehicle 10 is also suppressed.
  • the second coil 22 is provided on the rear side of the electric vehicle 10 with respect to the doors 83R and 83L.
  • a passenger such as a driver may get on and off.
  • it is possible to reduce the influence of the electronic device held by the occupant from the electromagnetic field formed around the power receiving unit 20.
  • the second coil 22 is located on the rear side of the doors 83R and 83L means that the entire second coil 22 is completely located behind the rear end portions of the doors 83R and 83L. This includes the case where a part of the second coil 22 is located in front of the rear ends of the doors 83R and 83L. Even when the position portion of the second coil 22 is positioned forward of the rear end portions of the doors 83R and 83L, the winding shaft O1 is positioned rearward of the rear end portions of the doors 83R and 83L.
  • the oil supply portion 77 is provided in a portion of the left side surface 71 positioned above the rear wheel 19L. For this reason, even during power transmission, a high-strength electromagnetic field is suppressed from reaching the periphery of the oil supply unit 77. Thereby, when a refueling worker performs a refueling operation, it is possible to suppress an electromagnetic field having a high strength from reaching an electronic device possessed by the refueling worker.
  • the charging unit 78 is provided in a portion of the right side surface 72 positioned above the rear wheel 19R. For this reason, even when a charging worker performs a charging operation around the charging unit 78 during power transmission, it is possible to suppress a high-strength electromagnetic field from reaching an electronic device possessed by the charging worker.
  • FIG. 23 is a right side view showing a first modification of electrically powered vehicle 10 according to the first embodiment.
  • charging unit 78 is provided in front of door 83R.
  • the right side surface 72 is provided in a portion located above the front wheel 18R.
  • the second coil 22 is arranged so that the winding axis O1 extends in the width direction D2, but the mounting form of the second coil 22 is not limited to this.
  • FIG. 24 is a plan view schematically showing a second modification of electrically powered vehicle 10 according to the first embodiment.
  • the second coil 22 is arranged so that the winding axis O1 intersects the width direction D2.
  • the length L2 of the winding shaft O1 located in the bottom surface 76 is the length in the front-rear direction of the electric vehicle 10. Shorter than L1.
  • FIG. 25 is a left side view showing electrically powered vehicle 10 according to the second embodiment
  • FIG. 26 is a right side view of electrically powered vehicle 10.
  • FIG. 27 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10.
  • the power receiving unit 20 is provided in a portion of the bottom surface 76 that is located below the drive chamber 80. As shown in FIG. 26, the power receiving unit 20 is disposed between the front wheel 18R and the front wheel 18L, and the second coil 22 is disposed such that the winding axis O1 passes through the front wheel 18R and the front wheel 18L. For this reason, also in the electric vehicle 10 according to the second embodiment, the leakage of a high-intensity electromagnetic field around the electric vehicle 10 is suppressed.
  • the charging unit 78 is provided in front of the door 83R.
  • Charging portion 78 is provided in a portion of right side surface 72 located above rear wheel 19R. For this reason, it can suppress that an electromagnetic field with high intensity
  • the oil supply portion 77 is disposed behind the door 83L in the left side surface 71.
  • the power receiving unit 20 is disposed on the front side of the door 83L, and the door 83L is disposed between the oil supply unit 77 and the power receiving unit 20. For this reason, the distance between the oil supply part 77 and the power receiving part 20 is long, and it is suppressed that a high intensity
  • the length of the winding shaft O1 located in the bottom surface 76 is shorter than the length in the front-rear direction of the electric vehicle 10, a high-strength electromagnetic field is wide under the bottom surface 76. It can suppress forming over the range.
  • FIGS. 28 to 31 The electric vehicle 10 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 28 to 31.
  • configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 27 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 28 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to the third embodiment. As shown in FIG. 28, power reception unit 20 is arranged between rear wheel 19R and rear wheel 19L.
  • FIG. 29 is a plan view showing the power receiving unit 20.
  • 30 is a cross-sectional view taken along line XXX-XXX shown in FIG.
  • the power reception unit 20 includes a ferrite core 21 and a coil unit 120 provided on the lower surface of the ferrite core 21.
  • the ferrite core 21 is formed to have a rectangular shape, and as shown in FIG. 28, the ferrite core 21 is arranged to be long in the width direction D2.
  • the coil unit 120 includes a coil 121 and a coil 122 arranged in the longitudinal direction of the ferrite core 21.
  • the coil 121 is formed by winding a litz wire (coil wire) around a winding axis O4 extending in the vertical direction, and the litz wire is wound in a plane extending along the lower surface of the ferrite core 21. It has been turned.
  • the coil 122 is formed by winding a litz wire (coil wire) around a winding axis O5 extending in the vertical direction, and the litz wire is wound in a virtual plane passing through the lower surface of the ferrite core 21. ing.
  • the coil 121 and the coil 122 are both wound in a hollow shape, and the ferrite core 21 is exposed from the hollow portion of the coil 121 and the coil 122.
  • FIG. 31 is a perspective view showing the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. As shown in FIG. 31, the power transmission unit 56 is formed in the same manner as the power reception unit 20.
  • the power transmission unit 56 includes a core ferrite core 126 formed in a plate shape and a coil unit 125 disposed on the upper surface of the core ferrite core 126.
  • the core ferrite core 126 is also formed in a rectangular shape.
  • the coil unit 125 includes a coil 123 and a coil 124 arranged in the longitudinal direction of the core ferrite core 126.
  • the coil 123 is formed by winding a litz wire (coil wire) so as to surround the winding axis, and the litz wire is wound on a plane passing through the upper surface of the core ferrite core 126.
  • the coil 124 is formed by winding a litz wire so as to surround the periphery of the winding shaft, and this litz wire is also wound on a plane passing through the upper surface of the core ferrite core 126.
  • the coil 123 and the coil 124 are both wound in a hollow shape, and the core ferrite core 126 is exposed from the hollow portions of the coil 123 and the coil 124.
  • the magnetic path 130 includes a hollow portion of the coil 123, an air gap, a hollow portion of the coil 121, a portion of the ferrite core 21 exposed from the hollow portion of the coil 121, and the coil 121 and the coil 122 of the ferrite core 21. Through the part located at. Further, the magnetic path 130 passes through a portion of the ferrite core 21 exposed from the hollow portion of the coil 122, the hollow portion of the coil 122, the air gap, and the hollow portion of the coil 124.
  • the magnetic path 130 includes a portion of the ferrite core 126 exposed from the hollow portion of the coil 124, a portion of the ferrite core 126 positioned between the coil 123 and the coil 124, and a portion of the ferrite core 126. It passes through a portion exposed from the hollow portion of the coil 123.
  • the power transmission efficiency between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 is improved.
  • the first strength region R1, the second strength region R2, and the third strength region R3 are, as shown in FIG.
  • the coil 121 and the coil 122 are distributed more widely in the arrangement direction than the direction perpendicular to the arrangement direction with the coil 122.
  • the coil 121 and the coil 122 are arranged in the width direction D2. Accordingly, the first intensity region R1, the second intensity region R2, and the third intensity region R3 are distributed more widely in the width direction D2 than in the traveling direction D1. Then, the third strength region R3 extends to the outside of the electric vehicle 10, and the third strength region R3 that extends below the bottom surface 76 is reduced.
  • the charging unit 78 is provided in a portion of the right side surface 72 that is located above the rear wheel 19R. Further, the oil supply portion 77 is provided in a portion of the left side surface 71 located above the rear wheel 19L.
  • FIGS. 32 to 38 The electric vehicle 10 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 32 to 38.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 31 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • FIG. 32 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to the twenty-sixth embodiment.
  • FIG. 33 is a plan view schematically showing the power reception unit 20. As shown in FIG. 33, the power reception unit 20 includes a ferrite core 140 and a coil unit 141 wound around the ferrite core 140.
  • the ferrite core 140 includes a shaft portion 146, a wide portion 145 formed at one end portion of the shaft portion 146, and a wide portion 147 provided at the other end portion of the shaft portion 146.
  • the coil unit 141 is formed in a plate shape.
  • the width W4 of the wide portion 145 and the width W5 of the wide portion 147 are larger than the width W3 of the shaft portion 146.
  • an aluminum plate may be adopted as the power receiving unit 20 instead of the ferrite core 140.
  • the coil unit 141 includes a coil 142 and a coil 143 wound around a shaft portion 146. Both the coil 142 and the coil 143 are formed so as to surround the circumference of the winding axis O1.
  • the coil 142 and the coil 143 are arranged with an interval in the extending direction of the winding axis O ⁇ b> 1, and the coil 142 and the coil 143 are provided with an interval in the longitudinal direction of the shaft portion 146.
  • the current can be supplied to the coil 142 and the coil 143 separately. For this reason, the direction of the current flowing through the coil 142 and the direction of the current flowing through the coil 143 can be controlled separately.
  • the power receiving unit 20 can receive power not only from the same type of power transmission unit 56 but also from different types of power transmission units 56.
  • FIG. 34 is a perspective view schematically showing the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.
  • power transmission unit 56 includes a ferrite core 150, a coil unit 154 provided on ferrite core 150, and a control unit 157.
  • the ferrite core 150 includes a shaft portion 151, a wide portion 152 provided at one end portion of the shaft portion 151, and a wide portion 153 provided at the other end portion of the shaft portion 151. Note that the widths of the wide portion 152 and the wide portion 153 are larger than the width of the shaft portion 151.
  • an aluminum plate may be adopted instead of the ferrite core 150.
  • the coil unit 154 includes a coil 155 provided in the shaft portion 151, and a coil 156 provided in the shaft portion 151 and disposed at a distance from the coil 155.
  • the direction of the current flowing through the coil 155 and the direction of the current flowing through the coil 156 can be controlled separately.
  • the control unit 157 can switch (control) the flow direction of the current flowing through the coil 155 and can also switch (control) the flow direction of the current flowing through the coil 156.
  • the power transmission between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 formed in this way will be described.
  • FIG. 34 current flows in the coil 155 and the coil 156 in the same direction.
  • the magnetic path 158 is formed.
  • the magnetic path 158 includes the wide portion 152, the coil 155, the shaft portion 151, the coil 156, the wide portion 153, the air gap, the wide portion 147, the coil 143, the shaft portion 146, and the coil 142. And the wide portion 145 and the air gap.
  • a current flows through the coil 142 and the coil 143.
  • the power receiving unit 20 can receive power from the power transmission unit 56 of the same type as the power receiving unit 20.
  • the magnetic flux flowing between the wide part 145 and the wide part 152 spreads to some extent.
  • the magnetic flux flowing between the wide part 147 and the wide part 153 also spreads to some extent.
  • the power transmission unit 56 includes a ferrite core 160 and a coil 163 provided on the ferrite core 160.
  • the ferrite core 160 includes a plate-like base portion 162 having a groove portion 164 formed in the central portion and a shaft portion 161 formed in the groove portion 164.
  • the coil 163 is disposed in the groove portion 164 and is disposed so as to surround the shaft portion 161.
  • a magnetic path 165 and a magnetic path 166 are formed.
  • the magnetic path 165 passes through the shaft portion 161, the air gap, the shaft portion 146, the inside of the coil 142, the wide portion 145, the air gap, and the base portion 162.
  • the magnetic path 166 passes through the shaft portion 161, the air gap, the shaft portion 146, the coil 143, the wide portion 147, the air gap, and the base portion 162.
  • the power receiving unit 20 receives power from the power transmitting unit 56.
  • the power receiving unit 20 as described above receives power, an electromagnetic field with high strength is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1 of the coil 142 and the coil 143.
  • the coil unit 141 is arranged so that the winding axis O1 extends in the width direction D2.
  • the first intensity region R1, the second intensity region R2, and the third intensity region R3 are more widely distributed in the width direction D2 than the traveling direction D1, and a part of the third intensity region R3 is located outside the bottom surface 76.
  • the area where the high-intensity electromagnetic field is distributed under the bottom surface 76 is suppressed from being wide. And it can suppress that an electromagnetic field with high intensity
  • FIG. 36 is a plan view showing a modification of the power receiving unit 20.
  • power reception unit 20 further includes an intermediate coil 149 provided between coil 142 and coil 143.
  • power can be received from various power transmission units 56.
  • FIG. 37 is a perspective view illustrating a state where power is transmitted between the power receiving unit 20 illustrated in FIG. 36 and the power transmitting unit 56 of the same type as the power receiving unit 20. As shown in FIG. 37, the electromagnetic field is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1.
  • FIG. 38 is a perspective view showing a state where power is transmitted between the power receiving unit 20 shown in FIG. 36 and a type power transmitting unit 56 different from the power receiving unit 20. Also in the example shown in FIG. 38, the electromagnetic field during power transmission is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1.
  • the power receiving unit 20 shown in FIG. 36 can also receive power from various power transmitting units 56.
  • the first intensity region R1, the second intensity region R2, and the third intensity region R3 are widely distributed in the extending direction of the winding axis O1.
  • FIG. 32 by arranging the winding axis O1 in the width direction D2, it is possible to suppress the distribution of a high-intensity electromagnetic field over a wide range under the bottom surface 76. it can. Thereby, it can suppress that an electromagnetic field with high intensity
  • FIG. 32 by arranging the winding axis O1 in the width direction D2, it is possible to suppress the distribution of a high-intensity electromagnetic field over a wide range under the bottom surface 76. it can. Thereby, it can suppress that an electromagnetic field with high intensity
  • FIG. 39 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to the twenty-seventh embodiment. As shown in FIG. 39, the power reception unit 20 is disposed between the rear wheel 19L and the rear wheel 19R.
  • the power receiving unit 20 includes a ferrite core 170 and a coil unit 171 provided on the ferrite core 170.
  • the ferrite core 170 includes a plurality of core pieces 173, 174, 175, and 176. One end portions of the core pieces 173, 174, 175, and 176 are connected to each other.
  • the coil unit 171 includes a coil 184 wound around the core piece 173, a coil 181 wound around the core piece 174, a coil 182 wound around the core piece 175, and a coil wound around the core piece 176. 183.
  • the ferrite core 170 has a cross shape.
  • the ferrite core 170 is formed in a plate shape.
  • the coil 181 and the coil 183 are both formed so as to surround the periphery of the winding axis O1b, and the coil 181 and the coil 183 are spaced from each other in the extending direction of the winding axis O1b. Yes.
  • Both the coil 182 and the coil 184 are formed so as to surround the circumference of the winding axis O1a, and the coil 182 and the coil 184 are arranged with a space in the extending direction of the winding axis O1a.
  • the winding shaft O1a, the winding shaft O1b, and the bottom surface 76 are viewed from above the electric vehicle 10. As shown in FIG. The length of the winding axis O1a located in the bottom surface 76 and the length of the winding axis O1b located in the bottom surface 76 are both shorter than the length L1 of the electric vehicle 10 in the front-rear direction.
  • the sum of the length of the winding shaft O1a located in the bottom surface 76 and the length of the winding shaft O1b located in the bottom surface 76 is the length L1 of the electric vehicle 10 in the front-rear direction. Shorter than.
  • FIG. 41 is a perspective view illustrating a state where power is transmitted between the power receiving unit 20 illustrated in FIG. 40 and the power receiving unit 20 of the same type as the power receiving unit 20.
  • the power transmission unit 56 includes a cross-shaped ferrite core 185 and a coil unit 186 provided on the ferrite core 185.
  • the ferrite core 185 includes a plurality of core pieces.
  • Coil unit 186 includes coils 187, 188, 189, and 190 wound around each core piece.
  • a magnetic path 195 is formed between the coil 184 and the coil 187.
  • a magnetic path 196 is formed between the coil 181 and the coil 188.
  • a magnetic path 197 is formed between the coil 182 and the coil 189.
  • a magnetic path 198 is formed between the coil 183 and the coil 190.
  • a plurality of magnetic paths are formed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56, and the power reception unit 20 receives power from the power transmission unit 56.
  • the magnetic flux swells in the extending direction of the winding axis O1a between the core piece 173 and the ferrite core 185.
  • the magnetic flux swells in the extending direction of the winding axis O1a.
  • the magnetic flux swells in the direction in which the winding axis O1b extends.
  • the first intensity region R1, the second intensity region R2, and the third intensity region R3 are all widely distributed in the extending direction of the winding axis O1a and the winding axis O1b.
  • the length in which the winding axis O1a is located in the bottom surface 76 is short, and the length in which the winding axis O1b is located in the bottom surface 76 is short.
  • the high-strength electromagnetic field is suppressed from spreading over a wide range under the bottom surface 76, and the high-strength electromagnetic field is suppressed from reaching the on-vehicle equipment mounted on the electric vehicle 10.
  • FIG. 42 is a perspective view showing a state in which power is transmitted between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56.
  • power transmission unit 56 includes a ferrite core 160 and a coil 163.
  • the base portion 162 is formed in a plate shape, and the base portion 162 includes a groove portion 164 and a shaft portion 161 formed so as to protrude upward from the central portion of the groove portion 164.
  • the coil 163 is wound around the shaft portion 161.
  • magnetic paths 201 and 202 are formed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.
  • the magnetic path 202 passes through the shaft portion 161, the air gap, the central portion of the ferrite core 170, the inside of the coil 181, the end portion of the core piece 174, the air gap, and the ferrite core 160.
  • the magnetic path 202 passes through the shaft portion 161, the air gap, the center portion of the ferrite core 170, the inside of the coil 183, the core piece 176, the air gap, and the ferrite core 160.
  • a large current flows through the coil 181 and the coil 183 by forming a magnetic path between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.
  • the power reception unit 20 receives power from the power transmission unit 56.
  • the magnetic flux is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1b.
  • the magnetic flux is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1b.
  • the power reception unit 20 mounted on the electric vehicle 10 it is possible to receive power from various power transmission units 56.
  • the first strength region R1, the second strength region R2, and the third strength region R3 are widely distributed in the extending direction of the winding axis O1b.
  • the winding axis O1b located in the bottom surface 76 is short. Thereby, it is possible to suppress the electromagnetic field having a high intensity from spreading over a wide range under the bottom surface 76. Along with this, it is possible to suppress a high-strength electromagnetic field from reaching the on-vehicle equipment mounted on the electric vehicle 10.
  • an example using so-called electromagnetic resonance (resonance) coupling has been described, but the present invention can also be applied to a so-called electromagnetic induction type non-contact charging method.
  • the primary coil 58 may be provided with an electromagnetic induction coil that transmits electric power by electromagnetic induction or an electromagnetic induction coil that receives electric power from the secondary coil 22 by electromagnetic induction.
  • the present invention can be applied to vehicles.

Landscapes

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Abstract

 車両は、外部に設けられた送電部(56)から非接触で電力を受電するコイル(22)と、底面とを備えた車両であって、コイル(22)は、コイル(22)の巻回軸(O1)の周囲を取り囲むように形成され、車両の上方から巻回軸(O1)と底面(76)とみると、底面(76)内に位置する巻回軸(O1)の長さが車両の前後方向の長さよりも短くなるようにコイル(22)が配置される。

Description

車両
 本発明は、車両に関する。
 近年、環境への配慮からバッテリなどの電力を用いて駆動輪を駆動させるハイブリッド車両や電気自動車などが着目されている。
 特に近年は、上記のようなバッテリを搭載した電動車両において、プラグなどを用いずに非接触でバッテリを充電可能なワイヤレス充電が着目されている。
 たとえば、特開2011-97671号公報に記載された非接触電力供給装置は、車両に搭載された二次コイルと、車両の外部に配置され、高周波電源に接続された一次コイルとを備える。一次コイルを平面視すると、横長形状となるように形成されており、一次コイルは、一次コイルの長手方向が車両の進行方向と直交するように配置されている。二次コイルは、二次コイルを平面視すると縦長形状となるように形成されており、二次コイルの長手方向は、車両の進行方向と一致するように配置されている。
 特開2010-172084号公報に記載された非接触電力給電装置は、1次側コアに巻回された1次側コイルと、2次側コアに巻回された2次側コイルとを備える。
 2次側コアおよび2次側コイルは、車両の後端部側に搭載されている。2次側コアは、車両の幅方向に配列する複数の板状コアによって形成されている。
 特開2011-49230号公報に記載された非接触電力給電装置は、地上側に設けられた給電部と、車両側に設けられた受電部と、車両に設けられた2次側遮蔽板とを備える。受電部は、フェライト板と、このフェライト板に巻回されたコイルとを含み、給電部も、フェライト板と、このフェライト板に巻回されたコイルとを含む。
 受電部のフェライト板と、給電部のフェライト板は、いずれも、同一形状とされており、各フェライト板は、車両の幅方向の長さが車両の前後方向よりも長くなるように形成されている。
特開2011-97671号公報 特開2010-172084号公報 特開2011-49230号公報
 一般に車両には、各種の車両搭載機器が搭載されている。このため、車両に搭載されたコイルの搭載態様によっては、車両搭載機器が電力伝送時にコイルの周囲に形成される電磁界から大きな影響を受けるおそれがある。
 本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電力伝送時に車両に搭載されたコイルの周囲に形成される電磁界から車両搭載機器が大きな影響を受けることが抑制された車両を提供することである。
 本発明に係る車両は、外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電するコイルと、底面とを備えた車両である。上記コイルは、コイルの巻回軸の周囲を取り囲むように形成される、上記車両の上方から巻回軸と底面とをみると、底面内に位置する巻回軸の長さが車両の前後方向の長さよりも短くなるようにコイルが配置される。
 好ましくは、上記コイルは、巻回軸が車両の幅方向に延びるように配置される。
 好ましくは、上記乗員を収容する乗員収容室の開口部を開閉するドアをさらに備える。上記コイルは、ドアよりも進行方向前方側または進行方向後方側の少なくとも一方に設けられる。
 好ましくは、上記車両の幅方向に配列する第1車輪と第2車輪とをさらに備える。上記コイルは、巻回軸が第1車輪と第2車輪とを通るように配置される。
 好ましくは、上記エネルギを供給する供給部が接続される接続部をさらに備える。上記接続部は、車両の側面のうち、第1車輪の上方に位置する部分と、第2車輪の上方に位置する部分との少なくとも一方に設けられる。好ましくは、上記コイルは、底面側に設けられる。
 好ましくは、上記車両の上方からコイルをみると、車両の幅方向の中央部を通り車両の前後方向に延びる中心線は、コイルを通る。
 好ましくは、上記コイルは、第1コイルと、第2コイルとを含む。上記第1コイルと、第2コイルとは、巻回軸の延びる方向に互いに間隔をあけて配置される。
 好ましくは、上記コイルは、第1巻回軸の周囲を取り囲むように形成された第3コイルと、第1巻回軸の周囲を取り囲むように形成されると共に、第3コイルと間隔をあけて配置された第4コイルと、第2巻回軸の周囲を取り囲むように形成された第5コイルと、第2巻回軸の周囲を取り囲むように形成されると共に、第5コイルと間隔をあけて配置された第6コイルとを含む。上記車両の上方から第1巻回軸と第2巻回軸と底面とをみると、底面内に位置する第1巻回軸の長さと、底面内に位置する第2巻回軸の長さとはいずれもが車両の前後方向の長さよりも短い。
 好ましくは、上記コイルを含む受電部を有する。上記送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、受電部の固有周波数の10%以下である。
 好ましくは、上記コイルを含む受電部を有する。上記受電部と送電部との結合係数は、0.1以下である。
 好ましくは、上記コイルを含む受電部を有する。上記受電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて送電部から電力を受電する。
 好ましくは、上記外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する第1コイルおよび第2コイルを備える。上記第1コイルは、鉛直方向に延びる第1巻回軸の周囲を取り囲むように形成される。上記第2コイルは、鉛直方向に延びる第2巻回軸の周囲を取り囲むように形成される。上記第1コイルと第2コイルとは、車両の幅方向に配列する。
 本発明に係る車両によれば、電力伝送時に車両に搭載されたコイルの周囲に形成される電磁界から車両搭載機器が大きな影響を受けることを抑制することができる。
本実施の形態に係る受電装置と、送電装置と、電力伝送システムとを模式的に示す模式図である。 電動車両10の左側の側面を示す側面図である。 電動車両10の右側の側面を示す側面図である。 電動車両10の正面図である。 電動車両10の背面図である。 電動車両10の平面図である。 電動車両10の底面図である。 受電装置11を示す断面図である。 受電装置11の分解斜視図である。 固定部材27およびフェライトコア21を示す分解斜視図である。 第2コイル22を示す斜視図である。 第2コイル22を平面視した平面図である。 受電部20と送電部56とを対向配置させた状態を示す斜視図である。 電動車両10を電動車両10の鉛直方向上方から見たときに、受電部20(第2コイル22)と、給油部77と、充電部78とを配置を模式的に示す平面図である。 電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す。 送電部93および受電部96の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を示すグラフである。 固有周波数f0を固定した状態で、エアギャップAGを変化させたときの電力伝送効率と、第1コイル58に供給される電流の周波数f3との関係を示すグラフである。 巻回軸O1の延びる方向における磁界の分布を示すグラフである。 巻回軸O1に垂直な方向における磁界の分布を示すグラフである。 巻回軸O1の延びる方向における電界の分布を示すグラフである。 巻回軸O1に垂直な方向における電界の分布を示すグラフである。 比較例としての電動車両10を模式的に示す平面図である。 本実施の形態1に係る電動車両10の第1変形例を示す右側面図である。 本実施の形態1に係る電動車両10の第2変形例を模式的に示す平面図である。 本実施の形態2に係る電動車両10を示す左側面図である。 電動車両10の右側面図である。 電動車両10を模式的に示す平面図である。 本実施の形態3に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。 受電部20を示す平面図である。 図29に示すXXX-XXX線における断面図である。 受電部20および送電部56を示す斜視図である。 本実施の形態26に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。 受電部20を模式的に示す平面図である。 受電部20と送電部56と模式的に示す斜視図である。 受電部20と送電部56と模式的に示す斜視図である。 受電部20の変形例を示す平面図である。 図36に示す受電部20と、この受電部20と同種の送電部56との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。 図36に示す受電部20と、当該受電部20と異なるタイプ送電部56との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。 本実施の形態27に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。 受電部20を示す斜視図である。 図40に示す受電部20と、この受電部20と同じタイプの受電部20との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。 受電部20と、送電部56との間で電力伝送するときの様子を示す斜視図である。 本実施の形態27に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。
 図1から図43を用いて、本発明に係る電動車両について説明する。
 (実施の形態1)
 図1は、本実施の形態に係る受電装置と、送電装置と、電力伝送システムとを模式的に示す模式図である。
 本実施の形態1に係る電力伝送システムは、受電装置11を含む電動車両10と、送電装置50を含む外部給電装置51とを有する。電動車両10の受電装置11は、送電装置50が設けられた駐車スペース52の所定位置に停車して、主に、送電装置50から電力を受電する。
 駐車スペース52には、電動車両10を所定の位置に停車させるように、輪止や駐車位置および駐車範囲を示すラインが設けられている。
 外部給電装置51は、交流電源53に接続された高周波電力ドライバ54と、高周波電力ドライバ54などの駆動を制御する制御部55と、この高周波電力ドライバ54に接続された送電装置50とを含む。送電装置50は、送電部56を含み、送電部56は、フェライトコア57と、フェライトコア57に巻きつけられた第1コイル(共鳴コイル)58と、この第1コイル58に接続されたキャパシタ59とを含む。なお、キャパシタ59は、必須の構成ではない。第1コイル58は、高周波電力ドライバ54に接続されている。
 送電部56は、第1コイル58のインダクタンスと、第1コイル58の浮遊容量およびキャパシタ59のキャパシタンスとから形成された電気回路を含む。
 図1において、電動車両10は、受電装置11と、受電装置11に接続された整流器13と、この整流器13に接続されたDC/DCコンバータ14と、このDC/DCコンバータ14に接続されたバッテリ15と、パワーコントロールユニット(PCU(Power Control Unit))16と、このパワーコントロールユニット16に接続されたモータユニット17と、DC/DCコンバータ14やパワーコントロールユニット16などの駆動を制御する車両ECU(Electronic Control Unit)12とを備える。なお、本実施の形態に係る電動車両10は、図示しないエンジンを備えたハイブリッド車両であるが、モータにより駆動される車両であれば、燃料電池車両も含む。
 整流器13は、受電装置11に接続されており、受電装置11から供給される交流電流を直流電流に変換して、DC/DCコンバータ14に供給する。
 DC/DCコンバータ14は、整流器13から供給された直流電流の電圧を調整して、バッテリ15に供給する。なお、DC/DCコンバータ14は必須の構成ではなく省略してもよい。この場合には、外部給電装置51にインピーダンスを整合するための整合器を送電装置50と高周波電力ドライバ54との間に設けることで、DC/DCコンバータ14の代用をすることができる。
 パワーコントロールユニット16は、バッテリ15に接続されたコンバータと、このコンバータに接続されたインバータとを含み、コンバータは、バッテリ15から供給される直流電流を調整(昇圧)して、インバータに供給する。インバータは、コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換して、モータユニット17に供給する。
 モータユニット17は、たとえば、三相交流モータなどが採用されており、パワーコントロールユニット16のインバータから供給される交流電流によって駆動する。
 なお、電動車両10は、エンジンまたは燃料電池をさらに備える。モータユニット17は、発電機として主に機能するモータジェネレータと、電動機として主に機能するモータジェネレータとを含む。
 受電装置11は、受電部20を含む。受電部20は、フェライトコア21と、このフェライトコア21の外周面に巻きつけられた第2コイル22と、第2コイル22に接続されたキャパシタ23とを含む。なお、受電部20においても、キャパシタ23は、必須の構成ではない。第2コイル22は、整流器13に接続されている。第2コイル22は浮遊容量を有する。このため、受電部20は、第2コイル22のインダクタンスと、第2コイル22およびキャパシタ23のキャパシタンスとによって形成された電気回路を有する。なお、キャパシタ23は、必須の構成ではなく、省略することができる。
 図2は、電動車両10の左側の側面を示す側面図である。図3は、電動車両10の右側の側面を示す側面図である。図4は、電動車両10の正面図である。図5は、電動車両10の背面図である。図6は、電動車両10の平面図である。図7は、電動車両10の底面図である。
 図2において、電動車両10は、車両本体70と、車両本体70に設けられた車輪とを含む。車両本体70内には、モータユニット17やエンジンなどが収容される駆動室80と、駆動室80より電動車両10の進行方向後方側に配置され、乗員が搭乗可能な乗員収容室81と、この乗員収容室81よりも進行方向後方側に配置された荷物室68とが形成されている。
 電動車両10の左側面71には、乗員収容室81に連通する乗降用開口部82Lが形成されている。車両本体70は、乗降用開口部82Lを開閉するドア83Lと、乗降用開口部82Lよりも進行方向前方側に配置されたフロントフェンダ84Lと、フロントフェンダ84よりも進行方向前方側に配置されたフロントバンパ86とを含む。
 車両本体70は、乗降用開口部82Lよりも進行方向後方側に配置されたリヤフェンダ85Lと、リヤフェンダ85Lよりも進行方向後方側に配置されたリヤバンパ87とを含む。
 図3において、電動車両10の右側面72には、乗員収容室81に連通する乗降用開口部82Rが形成されている。車両本体70は、乗降用開口部82Rを開閉するドア83Rと、乗降用開口部82Rよりも進行方向前方側に配置されたフロントフェンダ84Rと、乗降用開口部82Rよりも進行方向後方側に配置されたリヤフェンダ85Rとを含む。図6において、車両本体70は、駆動室80を開閉するエンジンルーフ88と、乗員収容室81の上面を規定するルーフ66と、荷物室68に形成された開口部を開閉するハッチ67とを含む。ハッチ67は、上面部67aと、背面部67bとを含む。
 電動車両10の左側面71とは、図2に示すように、電動車両10から電動車両10の幅方向であって、電動車両10の左側に離れた位置から電動車両10を見たときに見える面である。
 このため、電動車両10の左側面71とは、主に、フロントバンパ86の側部と、フロントフェンダ84Lと、ドア83Lと、リヤフェンダ85Lと、リヤバンパ87の側部とによって規定される。
 図3において、電動車両10の右側面72とは、図3に示すように、電動車両10の幅方向であって、電動車両10の右側に離れた位置から電動車両10を見たときに見える面である。このため、電動車両10の右側面72は、主に、フロントバンパ86の側部と、フロントフェンダ84Rと、ドア83Rと、リヤフェンダ85Rと、リヤバンパ87の側部とによって規定される。
 図4において、電動車両10の正面73とは、電動車両10に対して進行方向前方側に離れた位置から電動車両10をみたときに見える面である。
 このため、電動車両10の正面73とは、主に、フロントバンパ86の正面部と、エンジンルーフ88およびフロントバンパ86の間に設けられた部材とによって規定されている。
 図5において、電動車両10の背面74とは、電動車両10に対して進行方向後方側に離れた位置から電動車両10を見たときに見える面である。
 このため、電動車両10の背面74は、主に、リヤバンパ87の背面部と、ハッチ67の背面部67bとによって規定されている。
 図6において、電動車両10の上面75とは、電動車両10のタイヤが地面と接地された状態において、地面に対して鉛直方向の上方に離れた位置から電動車両10を見たときに見える面である。
 このため、電動車両10の上面75とは、主に、エンジンルーフ88と、ルーフ66と、ハッチ67の上面部67aとによって規定されている。
 図7において、電動車両10の底面76とは、電動車両10のタイヤが地面と接地された状態において、地面に対して鉛直方向の下方に離れた位置から電動車両10を見たときに見える面である。この図7に示すように、電動車両10は、車両の幅方向に配列する前輪18Rおよび前輪18Lと、車両の幅方向に配列する後輪19Rおよび後輪19Lとを含む。なお、前輪18R,18Lは、後輪19R,19Lよりも車両前方側に配置されている。受電部20は、後輪19R,19Lの間に配置されている。
 ここで、図2および図3に示すように、電動車両10は、左側面71に設けられた給油部(第2接続部)77と、右側面72に設けられた充電部(第1接続部)78と、給油部77に配管などによって接続された燃料タンク79とを含む。なお、本明細書において、接続部とは、給油部77と充電部78との少なくとも一方を意味する。
 本実施の形態においては、給油部77は、リヤフェンダ85Lに設けられ、充電部78は、リヤフェンダ85Rに設けられている。充電部78は、バッテリ15に接続されており、充電部78とバッテリ15との間には、配線と、充電部78から供給される交流電流を直流電流に変換する変換器とが設けられている。
 給油部77には、給油装置に設けられた給油プラグが接続される。給油プラグ(燃料供給部)は、ガソリン、液体水素などの燃料を給油部77に供給し、給油部77に供給された燃料は、燃料タンク79に供給される。すなわち、給油部77から供給されるエネルギは、電力と異なるエネルギであって、ガソリンや水素元素を含む水素化合物などの燃料である。
 充電部78には、充電装置に設けられた充電プラグが接続される。充電プラグ(電力供給部)は、充電部78に電力を供給する。充電部78に供給された交流電流は、直流電流に変換されて、バッテリ15に蓄積される。
 図8は、受電装置11を示す断面図であり、図9は、受電装置11の分解斜視図である。この図8および図9に示すように、受電装置11は、受電部20と、受電部20を収容する筐体24とを含む。
 筐体24は、下方に向けて開口するように形成されたシールド25と、シールド25の開口部を閉塞するように設けられた蓋部26とを含む。
 シールド25は、天板部25aと、天板部25aの周縁部から下方に向けて垂れ下がるように形成された周壁部25bとを含む。周壁部25bは、複数の壁部25c~25fを含み、これら複数の壁部25c~25fが互いに接続されて、環状の周壁部25bが形成されている。壁部25cおよび壁部25eは、第2コイル22の巻回軸O1の延びる方向に配列し、壁部25dおよび壁部25fは、第2コイル22の巻回軸O1に垂直な方向に配列している。なお、シールド25の形状としては、このような形状に限られず、多角刑形状、円形液状、長円形形状など各種形状を採用することができる。周壁部25bの下端部によって開口部が形成されており、蓋部26はこの開口部を閉塞する。
 受電部20は、板状に形成されたフェライトコア21と、このフェライトコア21を上下面から挟み込む固定部材27と、この固定部材27に巻回された第2コイル22と、この第2コイル22に接続されたキャパシタ23とを含む。
 フェライトコア21は、第2コイル22内から巻回軸O1の延びる方向に突出する突出部29aおよび突出部29bを含む。突出部29aは、第2コイル22の一方の端部側から突出しており、突出部29bは、第2コイル22の他方の端部側から突出する。このように、フェライトコア21は、巻回軸O1の延びる方向において第2コイル22の長さよりも長くなるように形成されている。
 図10は、固定部材27およびフェライトコア21を示す分解斜視図である。この図10に示すように、固定部材27は、フェライトコア21の上面側に配置された絶縁片30と、フェライトコア21の下面側に配置された絶縁片31とを含む。
 絶縁片30および絶縁片31は、図9などに示すボルト28によって互いに固定されており、フェライトコア21は、絶縁片30および絶縁片31によって挟みこまれている。絶縁片30および絶縁片31がフェライトコア21を挟み込むことで、フェライトコア21を保護している。
 このように形成された受電装置11は、図7に示すように、電動車両10の底面76側に設けられている。受電装置11の固定方法は、各種の方法を採用することができる。たとえば、電動車両10は、車両の幅方向に配列するサイドメンバ47と、サイドメンバ47同士を接続するように設けられた複数のクロスメンバとを含み、受電装置11をサイドメンバ47やクロスメンバから懸架するようにしてもよい。
 このように、「受電装置11を底面76側に配置する」とは、電動車両10の下方から電動車両10を見たときに、必ずしも受電装置11が目視できる位置に設けられている必要はない。このため、たとえば、受電装置11は、フロアパネル49よりも下方側に配置されている。
 図11は、第2コイル22を示す斜視図である。この図11に示すように、第2コイル22は、第1端部35および第2端部36を含み、第2コイル22は、第1端部35から第2端部36に向かうにつれて、巻回軸O1の周囲を取り囲むと共に、巻回軸O1の延びる方向に変位するように形成されている。第2コイル22は、複数回、コイル線を巻回して形成されている。なお、第1端部35および第2端部36が、巻回軸O1の延びる方向において第2コイル22の両端に位置している。
 この図11に示す例においては、フェライトコア21は、略直方体形状に形成されており、フェライトコア21は、上面37と、上面37と厚さ方向に対向する底面38と、短手方向に配列する側面39および側面40と、長手方向に配列する端面41および端面42とを含む。なお、フェライトコア21は、複数の分割されたフェライトピースから形成してもよい。
 第2コイル22は、上面37に配置された長辺部43と、この長辺部43の端部から下方に向けて延び、側面39に配置された短辺部44と、短辺部44に接続され、底面38に配置された長辺部45と、この長辺部45の端部に接続され、側面40に配置された短辺部46とを含む。
 そして、1つの長辺部43と、1つの短辺部44と、1つの長辺部45と、1つの短辺部46とによって、コイル線がフェライトコア21の周面に一巻きされる。
 第2コイル22は、複数巻きされており、第2コイル22は、複数の長辺部43と、複数の短辺部44と、複数の長辺部45と、複数の短辺部46とを含む。
 図12は、第2コイル22を平面視した平面図である。この図12に示すように、複数の短辺部46が巻回軸O1の延びる方向に配列しており、同様に、複数の短辺部44が巻回軸O1の延びる方向に配列している。
 短辺部44と、短辺部46とは、同一の仮想水平面上に配置されており、短辺部44と、短辺部46とは、巻回軸O1を挟んで互いに対向すると共に、短辺部44と短辺部46とは水平方向に配列している。
 本実施の形態においては、第2コイル22は、正面から見ると、四角形状となるように形成されているが、コイルの形状としては、楕円形状、長円形状、多角形形状などの各種形状を採用することができる。
 図13は、受電部20と送電部56とを対向配置させた状態を示す斜視図である。なお、図13において、受電装置11に設けられた蓋部26は図示されていない。
 この図13に示すように、電力伝送時には、受電部20と、送電部56とは互いにエアギャップをあけて対向するように配置される。
 送電部56は、内部に第1コイル58などを収容する筐体60と、筐体60内に収容された固定部材61と、固定部材61内に収容されたフェライトコア57と、固定部材61の外周面に装着された第1コイル58と、筐体60内に収容されたキャパシタ59とを含む。
 筐体60は、銅などの金属材料によって形成されたシールド62と、シールド62に設けられた樹脂性の蓋部材63とを含む。
 シールド62は、底面部と、この底面部の外周縁部から上方に向けて立ち上げるように環状に形成された周壁部とを含み、周壁部の環状に延びる上端部によって上方に向けて開口する開口部が形成されている。蓋部材63は、シールド62の周壁部の上端部によって形成された開口部を閉塞するように形成されている。
 フェライトコア57は、第1コイル58の巻回軸の延びる方向に突出する突出部64aと、突出部64bとを含む。突出部64aは、第1コイル58の一方の端部側から突出するように形成されており、突出部64bは、第1コイル58の他方の端部側から突出する。
 固定部材61は、フェライトコア57の上面側に配置された絶縁片と、フェライトコア57の下面側に配置された絶縁片とを含む。フェライトコア57は、この2つの絶縁片によって挟み込まれており、この2つの絶縁片がボルトおよびナットなどのような締結部材によって互いに固定されることで、フェライトコア57が2つの絶縁片によって挟み込まれている。第1コイル58は、固定部材61の外周面に巻きつけられている。
 図14は、電動車両10を電動車両10の鉛直方向上方から見たときに、受電部20(第2コイル22)と、給油部77と、充電部78とを配置を模式的に示す平面図である。
 この図14に示すように、電動車両10は、左側面71と、右側面72と、正面73と、背面74とを含む。
 この図14に示す例において、中心線O2は、電動車両10の幅方向D2の中央部を通り、電動車両10の前後方向に延びる。
 第2コイル22は、巻回軸O1が水平方向に向くように配置されており、巻回軸O1は、右側面72および左側面71を通るように延びている。「巻回軸O1が水平方向に向く」とは、完全に水平方向に巻回軸O1が延びている場合と、実質的に水平方向に向いている場合とのいずれも含む。なお、巻回軸O1が実質的に水平方向に向いているとは、たとえば、仮想水平面と巻回軸O1との交差角度が、10度以下である場合を意味する。本実施の形態1においては、巻回軸O1が右側面72および左側面71を通るように、第2コイル22が配置されている。
 図1において、本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部56の固有周波数と、受電部20の固有周波数との差は、受電部20または送電部56の固有周波数の10%以下である。このような範囲に各送電部56および受電部20の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができる。その一方で、固有周波数の差が受電部20または送電部56の固有周波数の10%よりも大きくなると、電力伝送効率が10%より小さくなり、バッテリ15の充電時間が長くなるなどの弊害が生じる。
 ここで、送電部56の固有周波数とは、キャパシタ59が設けられていない場合には、第1コイル58のインダクタンスと、第1コイル58のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ59が設けられた場合には、送電部56の固有周波数とは、第1コイル58およびキャパシタ59のキャパシタンスと、第1コイル58のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、送電部56の共振周波数とも呼ばれる。
 同様に、受電部20の固有周波数とは、キャパシタ23が設けられていない場合には、第2コイル22のインダクタンスと、第2コイル22のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ23が設けられた場合には、受電部20の固有周波数とは、第2コイル22およびキャパシタ23のキャパシタンスと、第2コイル22のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、受電部20の共振周波数とも呼ばれる。
 図15および図16を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図15は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す。電力伝送システムは、送電装置90と、受電装置91とを備え、送電装置90は、コイル92(電磁誘導コイル)と、送電部93とを含む。送電部93は、コイル94(共鳴コイル)と、コイル94に設けられたキャパシタ95とを含む。
 受電装置91は、受電部96と、コイル97(電磁誘導コイル)とを備える。受電部96は、コイル99とこのコイル99(共鳴コイル)に接続されたキャパシタ98とを含む。
 コイル94のインダクタンスをインダクタンスLtとし、キャパシタ95のキャパシタンスをキャパシタンスC1とする。コイル99のインダクタンスをインダクタンスLrとし、キャパシタ98のキャパシタンスをキャパシタンスC2とする。このように各パラメータを設定すると、送電部93の固有周波数f1は、下記の式(1)によって示され、受電部96の固有周波数f2は、下記の式(2)によって示される。
 f1=1/{2π(Lt×C1)1/2}・・・(1)
 f2=1/{2π(Lr×C2)1/2}・・・(2)
 ここで、インダクタンスLrおよびキャパシタンスC1,C2を固定して、インダクタンスLtのみを変化させた場合において、送電部93および受電部96の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を図16に示す。なお、このシミュレーションにおいては、コイル94およびコイル99の相対的な位置関係は固定した状態であって、さらに、送電部93に供給される電流の周波数は一定である。
 図16に示すグラフのうち、横軸は、固有周波数のズレ(%)を示し、縦軸は、一定周波数での伝送効率(%)を示す。固有周波数のズレ(%)は、下記式(3)によって示される。
 (固有周波数のズレ)={(f1-f2)/f2}×100(%)・・・(3)
 図16からも明らかなように、固有周波数のズレ(%)が±0%の場合には、電力伝送効率は、100%近くとなる。固有周波数のズレ(%)が±5%の場合には、電力伝送効率は、40%となる。固有周波数のズレ(%)が±10%の場合には、電力伝送効率は、10%となる。固有周波数のズレ(%)が±15%の場合には、電力伝送効率は、5%となる。すなわち、固有周波数のズレ(%)の絶対値(固有周波数の差)が、受電部96の固有周波数の10%以下の範囲となるように各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ(%)の絶対値が受電部96の固有周波数の5%以下となるように、各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率をより高めることができることがわかる。なお、シミュレーションソフトとしては、電磁界解析ソフトウェア(JMAG(登録商標):株式会社JSOL製)を採用している。
 次に、本実施の形態に係る電力伝送システムの動作について説明する。
 図1において、第1コイル58には、高周波電力ドライバ54から交流電力が供給される。この際、第1コイル58を流れる交流電流の周波数が特定の周波数となるように電力が供給されている。
 第1コイル58に特定の周波数の電流が流れると、第1コイル58の周囲には特定の周波数で振動する電磁界が形成される。
 第2コイル22は、第1コイル58から所定範囲内に配置されており、第2コイル22は第1コイル58の周囲に形成された電磁界から電力を受け取る。
 本実施の形態においては、第2コイル22および第1コイル58は、所謂、ヘリカルコイルが採用されている。このため、第1コイル58の周囲には、特定の周波数で振動する磁界および電界が形成され、第2コイル22は主に当該磁界から電力を受け取る。
 ここで、第1コイル58の周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と第1コイル58に供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、第1コイル58に供給される電流の周波数との関係について説明する。第1コイル58から第2コイル22に電力を伝送するときの電力伝送効率は、第1コイル58および第2コイル22の間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部56および受電部20の固有周波数(共振周波数)を固有周波数f0とし、第1コイル58に供給される電流の周波数を周波数f3とし、第2コイル22および第1コイル58の間のエアギャップをエアギャップAGとする。
 図17は、固有周波数f0を固定した状態で、エアギャップAGを変化させたときの電力伝送効率と、第1コイル58に供給される電流の周波数f3との関係を示すグラフである。
 図17に示すグラフにおいて、横軸は、第1コイル58に供給する電流の周波数f3を示し、縦軸は、電力伝送効率(%)を示す。効率曲線L1は、エアギャップAGが小さいときの電力伝送効率と、第1コイル58に供給する電流の周波数f3との関係を模式的に示す。この効率曲線L1に示すように、エアギャップAGが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数f4,f5(f4<f5)において生じる。エアギャップAGを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの2つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線L2に示すように、エアギャップAGを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは1つとなり、第1コイル58に供給する電流の周波数が周波数f6のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップAGを効率曲線L2の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線L3に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。
 たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような第1の手法が考えられる。第1の手法としては、図1に示す第1コイル58に供給する電流の周波数を一定として、エアギャップAGにあわせて、キャパシタ59やキャパシタ23のキャパシタンスを変化させることで、送電部56と受電部20との間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が挙げられる。具体的には、第1コイル58に供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ59およびキャパシタ23のキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップAGの大きさに関係なく、第1コイル58および第2コイル22に流れる電流の周波数は一定である。なお、電力伝送効率の特性を変化させる手法としては、送電装置50と高周波電力ドライバ54との間に設けられた整合器を利用する手法や、コンバータ14を利用する手法などを採用することもできる。
 また、第2の手法としては、エアギャップAGの大きさに基づいて、第1コイル58に供給する電流の周波数を調整する手法である。たとえば、図17において、電力伝送特性が効率曲線L1となる場合には、第1コイル58には周波数が周波数f4または周波数f5の電流を第1コイル58に供給する。そして、周波数特性が効率曲線L2,L3となる場合には、周波数が周波数f6の電流を第1コイル58に供給する。この場合では、エアギャップAGの大きさに合わせて第1コイル58および第2コイル22に流れる電流の周波数を変化させることになる。
 第1の手法では、第1コイル58を流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第2の手法では、第1コイル58を流れる周波数は、エアギャップAGによって適宜変化する周波数となる。第1の手法や第2の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が第1コイル58に供給される。第1コイル58に特定の周波数の電流が流れることで、第1コイル58の周囲には、特定の周波数で振動する磁界(電磁界)が形成される。受電部20は、受電部20と送電部56の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電部56から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップAGに着目して、第1コイル58に供給する電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、第1コイル58および第2コイル22の水平方向のずれ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、第1コイル58に供給する電流の周波数を調整する場合がある。
 なお共鳴コイルとしてヘリカルコイルを採用した例について説明したが、共鳴コイルとして、メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、第1コイル58に特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界が第1コイル58の周囲に形成される。そして、この電界をとおして、送電部56と受電部20との間で電力伝送が行われる。
 本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電磁界」が支配的な近接場(エバネッセント場)を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。図18は、電流源または磁流源からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図18を参照して、電磁界は3つの成分から成る。曲線k1は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電磁界」と称される。曲線k2は、波源からの距離の2乗に反比例した成分であり、「誘導電磁界」と称される。また、曲線k3は、波源からの距離の3乗に反比例した成分であり、「静電磁界」と称される。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電磁界」と「誘導電磁界」と「静電磁界」との強さが略等しくなる距離は、λ/2πとあらわすことができる。
 「静電磁界」は、波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域であり、本実施の形態に係る電力伝送システムでは、この「静電磁界」が支配的な近接場(エバネッセント場)を利用してエネルギー(電力)の伝送が行なわれる。すなわち、「静電磁界」が支配的な近接場において、近接する固有周波数を有する送電部56および受電部20(たとえば一対のLC共振コイル)を共鳴させることにより、送電部56から他方の受電部20へエネルギー(電力)を伝送する。この「静電磁界」は遠方にエネルギーを伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電磁界」によってエネルギー(電力)を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。
 このように、この電力伝送システムにおいては、送電部と受電部とを電磁界によって共振(共鳴)させることで送電部と受電部との間で非接触で電力が送電される。このような受電部と送電部との間に形成される電磁場は、たとえば、近接場共振(共鳴)結合場という場合がある。そして、送電部と受電部との間の結合係数κは、たとえば、0.3以下程度であり、好ましくは、0.1以下である。当然のことながら、結合係数κを0.1~0.3程度の範囲も採用することができる。結合係数κは、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。
 本実施の形態の電力伝送における送電部56と受電部20との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界(磁場)共鳴結合」、「磁場共振(共鳴)結合」、「近接場共振(共鳴)結合」、「電磁界(電磁場)共振結合」または「電界(電場)共振結合」という。
 「電磁界(電磁場)共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界(磁場)共鳴結合」、「電界(電場)共振結合」のいずれも含む結合を意味する。
 本明細書中で説明した送電部56の第1コイル58と受電部20の第2コイル22とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部56と受電部20とは主に、磁界によって結合しており、送電部56と受電部20とは、「磁気共鳴結合」または「磁界(磁場)共鳴結合」している。
 なお、第1コイル58や第2コイル22として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部56と受電部20とは主に、電界によって結合している。このときには、送電部56と受電部20とは、「電界(電場)共振結合」している。
 図13において、受電部20と、送電部56との間で電力伝送する際には、第1コイル58に所定の周波数の交流電流が供給される。
 第1コイル58に所定の交流電流が供給されることで、第1コイル58の周囲に所定の周波数で振動する電磁界が形成される。そして、第2コイル22が当該電磁界から電力を受電する。また、受電部20と送電部56との間に磁路65が形成される。
 磁路65は、突出部29aと、第2コイル22内と、突出部29bと、エアギャップと、突出部64bと、第1コイル58内と、突出部64aと、エアギャップと、突出部29aとを通るように形成される。
 図18および図19は、第2コイル22の周囲に形成される磁界の強度分布を示すグラフである。図18は、巻回軸O1の延びる方向における磁界の分布を示すグラフである。図18に示すグラフの横軸は、図9に示す壁部25cまたは壁部25eから巻回軸O1の延びる方向の距離(cm)を示す。グラフの縦軸は、磁界強度を示す。
 図19は、巻回軸O1に垂直な方向における磁界の分布を示すグラフである。この図18に示すように、グラフの横軸は、図13に示す壁部25dまたは壁部25fから巻回軸O1に垂直な方向の距離(cm)を示す。グラフの縦軸は、磁界の強度を示す。
 この図18および図19に示すように、巻回軸O1の延びる方向に長くなるように強度が高い磁界が分布することがわかる。
 図20および図21は、第2コイル22の周囲に形成される電界の分布を示すグラフである。図20は、巻回軸O1の延びる方向における電界の分布を示すグラフである。グラフの横軸は、図13に示す壁部25cまたは壁部25eから巻回軸O1の延びる方向の距離(cm)を示し、縦軸は、電界の強度を示す。
 図21は、巻回軸O1に垂直な方向における電界の分布を示すグラフである。横軸は、図13に示す壁部25dまたは壁部25fから巻回軸O1に垂直な方向における距離(cm)を示す。
 図20および図21に示すように、電界は、巻回軸O1に垂直な方向に長くなるように分布することが分かる。その一方で、図20および図21から明らかなように、電界の強度自体は弱いことが分かる。
 ここで、図14において、第2コイル22は、巻回軸O1が幅方向D2に延びるように、配置されている。図14に示す中心線O2は、電動車両10の幅方向D2の中央部に位置すると共に、電動車両10の前後方向に延びる仮想線である。ここで、電動車両10の前後方向の距離を距離L1とする。また、底面76と、巻回軸O1とを電動車両10の上方からみたときに、底面76内に位置する巻回軸O1の長さを長さL2とする。図14から明らかなように、長さL2は、距離L1よりも短い。巻回軸O1は、後輪19Rおよび後輪19Lを通る。
 図14において、二点差線で囲まれた第1強度領域R1は、電力伝送時に、第2コイル22の周囲に形成される電磁界のうち、強度の高い領域を示す。また、第2強度領域R2は、第1強度領域R1よりも電磁界強度が低い一方で、強度が比較的高い領域を示す。第3強度領域R3は、第2強度領域R2よりも電磁界強度が低い一方で、強度が比較的高い領域を示す。
 長さL2が距離L1よりも短くなるように、第2コイル22が配置されているため、電動車両10の上方から底面76および第3強度領域R3をみると、第3強度領域R3の少なくとも一部が底面76の外部に位置する。換言すれば、底面76内に位置する第3強度領域R3の領域が小さくなる。
 図22は、比較例としての電動車両10を模式的に示す平面図である。この図22に示す例においては、第2コイル22は、電動車両10の前後方向の中央部であって、幅方向D2の中央部に位置するように配置されている。さらに、第2コイル22は、巻回軸O1が中心線O2に一致するように配置されている。
 この図22に示す例においては、電動車両10を平面視すると、第3強度領域R3の全てが、底面76内に位置する。これに対して、図14に示すように、本実施の形態1に係る電動車両10によれば、第3強度領域R3の一部が底面76の外部に位置する。
 このため、底面76下において、強度の高い電磁界が広い範囲で分布することが抑制されており、電動車両10に搭載された車両搭載機器が電磁界から受ける影響を低減することができる。なお、車両搭載機器としては、車両ECU12、整流器13、コンバータ14、バッテリ15、パワーコントロールユニット16およびモータユニット17などが挙げられる。
 電動車両10の上方から第2コイル22および中心線O2を平面視すると、中心線O2は第2コイル22を通る。このため、第1強度領域R1が車両の外部に漏れることが抑制され、電動車両10の周囲にある電子機器が電磁界から受ける影響を抑制することができる。なお、図14に示す例においては、巻回軸O1の延びる方向における第2コイル22の中央部が中心線O2上に位置している。
 図14において、第2コイル22は、巻回軸O1が後輪19Rおよび後輪19Lを通るように配置されている。これにより、第2強度領域R2が後輪19Rおよび後輪19Lによって、電動車両10の周囲に漏れることが抑制されている。これにより、電動車両10の外部に強度の高い電磁界が漏れることも抑制されている。
 図2および図3に示すように、第2コイル22は、ドア83R,83Lよりも電動車両10の後方側に設けられている。ここで、受電部20と送電部56との間で電力伝送を行っているときに、運転手などの乗員が乗降する場合がある。この際、乗員が所持する電子機器が受電部20の周囲に形成される電磁界から受ける影響を低減することができる。
 ここで、第2コイル22がドア83R,83Lよりも後方側に位置しているとは、第2コイル22の全体が完全にドア83R,83Lの後端部よりも後方に位置する場合と、第2コイル22の一部がドア83R,83Lの後端部よりも前方に位置する場合も含む。第2コイル22の位置部がドア83R,83Lの後端部よりも前方に位置する場合であっても、巻回軸O1は、ドア83R,83Lの後端部よりも後方に位置する。
 図2において、給油部77は、左側面71のうち、後輪19Lの上方に位置する部分に設けられている。このため、電力伝送時においても、強度の高い電磁界が給油部77の周囲に達することが抑制される。これにより、給油作業者が給油作業を行う際に、給油作業者が所持する電子機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 図3において、充電部78は、右側面72のうち、後輪19Rの上方に位置する部分に設けられている。このため、電力伝送時に、充電部78の周囲で充電作業者が充電作業を行ったとしても、充電作業者が所持する電子機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、本実施の形態1においては、給油部77および充電部78のいずれもがドア83L,83Rよりも後方側に配置された例について説明したが、充電部78および充電部78の少なくとも一方をドアよりも前方に配置するようにしてもよい。
 図23は、本実施の形態1に係る電動車両10の第1変形例を示す右側面図である。この図23に示す例においては、充電部78は、ドア83Rよりも前方に設けられている。なお、この図23に示す例においては、右側面72のうち、前輪18Rの上方に位置する部分に設けられている。
 なお、本実施の形態1においては、第2コイル22は、巻回軸O1が幅方向D2に延びるように配置されているが、第2コイル22の搭載形態としては、これに限られない。
 図24は、本実施の形態1に係る電動車両10の第2変形例を模式的に示す平面図である。この図24に示す例においては、第2コイル22は、巻回軸O1が幅方向D2と交差するように配置されている。この例においても、電動車両10の上方から底面76と巻回軸O1とを平面視した際に、底面76内に位置する巻回軸O1の長さL2は、電動車両10の前後方向の長さL1よりも短い。
 このため、底面76の下方において、広い範囲に亘って強度の高い電磁界が分布することが抑制される。これに伴い、車両搭載機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 (実施の形態2)
 図25から図27を用いて、本実施の形態2に係る電動車両10について説明する。なお、図25から図27に示す構成のうち、上記図1から図24に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図25は、本実施の形態2に係る電動車両10を示す左側面図であり、図26は、電動車両10の右側面図である。図27は、電動車両10を模式的に示す平面図である。
 図25および図26に示すように、受電部20は、底面76のうち、駆動室80の下方に位置する部分に設けられている。図26に示すように、受電部20は、前輪18Rおよび前輪18Lの間に配置され、第2コイル22は、巻回軸O1が前輪18Rおよび前輪18Lを通るように配置されている。このため、本実施の形態2に係る電動車両10においても、電動車両10の周囲に強度の高い電磁界が漏れることが抑制されている。
 図26に示すように、充電部78は、ドア83Rよりも前方に設けられている。充電部78は、右側面72のうち、後輪19Rの上方に位置する部分に設けられている。このため、強度の高い電磁界が充電部78に達することを抑制することができる。
 給油部77は、左側面71のうち、ドア83Lよりも後方に配置されている。受電部20は、ドア83Lよりも前方側に配置されており、給油部77と受電部20との間には、ドア83Lが配置されている。このため、給油部77と受電部20との間の距離は長く、給油部77に強度の高い電磁界が達することが抑制されている。
 なお、本実施の形態2においても、底面76内に位置する巻回軸O1の長さは、電動車両10の前後方向の長さよりも短いため、底面76下において、強度の高い電磁界が広い範囲に亘って形成されることを抑制することができる。
 (実施の形態3)
 図28から図31を用いて、本実施の形態3に係る電動車両10について説明する。なお、図28から図31に示す構成のうち、上記図1から図27に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図28は、本実施の形態3に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。この図28に示すように、受電部20は、後輪19Rと後輪19Lとの間に配置されている。
 図29は、受電部20を示す平面図である。図30は、図29に示すXXX-XXX線における断面図である。図29および図30に示すように、受電部20は、フェライトコア21と、このフェライトコア21の下面に設けられたコイルユニット120とを含む。
 フェライトコア21は、長方形形状となるように形成されており、図28に示すように、フェライトコア21は、幅方向D2に長くなるように配置されている。
 図29および図30において、コイルユニット120は、フェライトコア21の長手方向に配列するコイル121と、コイル122とを含む。
 コイル121は、鉛直方向に延びる巻回軸O4を中心にリッツ線(コイル線)を巻回することで、形成されており、リッツ線は、フェライトコア21の下面に沿って延びる平面内で巻きまわされている。
 コイル122は、鉛直方向に延びる巻回軸O5を中心にリッツ線(コイル線)を巻きまわすことで、形成されており、リッツ線は、フェライトコア21の下面を通る仮想平面内で巻き回されている。
 なお、コイル121およびコイル122とは、いずれも、中空状に巻回されており、コイル121およびコイル122の中空部からフェライトコア21が露出している。
 図31は、受電部20および送電部56を示す斜視図である。この図31に示すように、送電部56も受電部20と同様に形成されている。
 送電部56は、板状に形成されたコアフェライトコア126と、このコアフェライトコア126の上面上に配置されたコイルユニット125とを含む。
 コアフェライトコア126も長方形形状に形成されている。コイルユニット125は、コアフェライトコア126の長手方向に配列するコイル123と、コイル124とを含む。
 コイル123は、巻回軸の周囲を取り囲むようにリッツ線(コイル線)を巻回して形成されており、リッツ線は、コアフェライトコア126の上面を通る平面で巻き回されている。コイル124は、巻回軸の周囲を取り囲むようにリッツ線を巻回して形成されており、このリッツ線もコアフェライトコア126の上面を通る平面で巻き回されている。
 コイル123およびコイル124は、いずれも、中空状に巻回されており、コイル123およびコイル124の中空部からコアフェライトコア126が露出している。
 このように形成された受電部20と、送電部56との間で電力伝送すると、磁路が受電部20と送電部56との間で形成される。
 磁路130は、コイル123の中空部と、エアギャップと、コイル121の中空部と、フェライトコア21のうちコイル121の中空部から露出する部分と、フェライトコア21のコイル121およびコイル122の間に位置する部分とを通る。さらに、磁路130は、フェライトコア21のうち、コイル122の中空部から露出する部分と、コイル122の中空部と、エアギャップと、コイル124の中空部とを通る。また、磁路130は、フェライトコア126のうち、コイル124の中空部から露出する部分と、フェライトコア126のうち、コイル123とコイル124との間に位置する部分と、フェライトコア126のうち、コイル123の中空部から露出する部分とを通る。
 このように、受電部20と送電部56との間で磁路130が形成されることで、受電部20と送電部56との間における電力伝送効率の向上が図られている。
 ここで、図31において、たとえば、コイル122の中空部からコイル121の中空部に向けて磁束が流れる際に、磁束の一部がコイル122の中空部に向けて流れずに、フェライトコア21の端部から外部に向けて放出され、その後、エアギャップを通りフェライトコア126の端部に達する場合がある。
 同様に、コイル121の中空部からコイル122の中空部に向けて磁束が流れる際に、磁束の一部がコイル122の中空部に入り込まず、フェライトコア21の端部から外部に向けて放射され、その後、フェライトコア126の端部に達する。
 この結果、受電部20と送電部56との間で電力伝送を行うと、図28に示すように、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、コイル121とコイル122との配列方向に対して垂直な方向よりもコイル121とコイル122との配列方向に広く分布する。
 ここで、図28に示すように、コイル121とコイル122とは、幅方向D2に配列している。これにより、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、進行方向D1よりも幅方向D2に広く分布する。そして、第3強度領域R3が電動車両10の外部にも広がり、底面76下に広がる第3強度領域R3の領域が低減する。
 これにより、電動車両10に搭載された車両搭載機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、本実施の形態3に係る電動車両10においても、充電部78は、右側面72のうち、後輪19Rの上方に位置する部分に設けられている。さらに、給油部77は、左側面71のうち、後輪19Lの上方に位置する部分に設けられている。
 (実施の形態4)
 図32から図38を用いて、本実施の形態4に係る電動車両10について説明する。なお、図32から図38に示す構成のうち、上記図1から図31に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図32は、本実施の形態26に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。図33は、受電部20を模式的に示す平面図である。この図33に示すように、受電部20は、フェライトコア140と、このフェライトコア140に巻回されたコイルユニット141とを含む。
 フェライトコア140は、軸部146と、この軸部146の一方の端部に形成された幅広部145と、軸部146の他方の端部に設けられた幅広部147とを含む。コイルユニット141は、板状に形成されている。幅広部145の幅W4と幅広部147の幅W5は、軸部146の幅W3よりも大きい。
 なお、受電部20として、フェライトコア140に替えてアルミニウム板を採用してもよい。
 コイルユニット141は、軸部146に巻回されたコイル142およびコイル143を含む。コイル142およびコイル143は、いずれも、巻回軸O1の周囲を取り囲むように形成されている。コイル142とコイル143とは、巻回軸O1の延びる方向に間隔をあけて配置されており、コイル142と、コイル143とは、軸部146の長手方向に間隔をあけて設けられている。
 ここで、コイル142と、コイル143とには、別々に電流が供給可能となっている。このため、コイル142を流れる電流の方向と、コイル143を流れる電流の方向とは、別々に制御可能となっている。
 なお、本実施の形態に係る受電部20は、同種の送電部56のみならず、異種の送電部56からも電力を受電することができる。
 そこで、まず、受電部20と同種の送電部56から電力受電するときについて、図34を用いて説明する。
 図34は、受電部20と送電部56と模式的に示す斜視図である。この図34に示すように、送電部56は、フェライトコア150と、このフェライトコア150に設けられたコイルユニット154と、制御部157とを含む。
 フェライトコア150は、軸部151と、この軸部151の一方の端部に設けられた幅広部152と、軸部151の他方の端部に設けられた幅広部153とを含む。なお、幅広部152および幅広部153の幅は、軸部151の幅よりも大きい。
 なお、送電部56において、フェライトコア150に替えて、アルミニウム板を採用してもよい。
 コイルユニット154は、軸部151に設けられたコイル155と、軸部151に設けられると共に、コイル155と間隔をあけて配置されたコイル156とを含む。
 ここで、コイル155を流れる電流の方向と、コイル156を流れる電流の方向とは、各々別々に制御可能となっている。
 制御部157は、コイル155を流れる電流の流通方向を切り替え(制御)可能であると共に、コイル156を流れる電流の流通方向も切り替え(制御)可能である。
 このように形成された受電部20と送電部56との間の電力伝送について説明する。ここで、図34において、コイル155およびコイル156に同じ方向に電流を流す。これにより、磁路158が形成される。磁路158は、幅広部152と、コイル155内と、軸部151と、コイル156内と、幅広部153と、エアギャップと、幅広部147と、コイル143と、軸部146と、コイル142と、幅広部145と、エアギャップとを通る。これにより、コイル142およびコイル143に電流が流れる。このようにして、受電部20は、受電部20と同種の送電部56から電力を受電することができる。
 ここで、幅広部145と幅広部152との間で流れる磁束は、ある程度広がる。同様に、幅広部147と幅広部153との間を流れる磁束もある程度広がる。これにより、電力伝送時において、電磁界は、巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 図35を用いて、受電部20と異なるタイプの送電部56から受電部20が電力を受電するメカニズムについて説明する。
 図35において、送電部56は、フェライトコア160と、このフェライトコア160に設けられたコイル163とを含む。
 フェライトコア160は、中央部に溝部164が形成された板状の基部162と、溝部164に形成された軸部161とを含む。コイル163は、溝部164内に配置されると共に、軸部161を取り囲むように配置されている。
 このように、形成された受電部20と送電部56との間での電力伝送のメカニズムについて説明する。
 ここで、コイル163に電流が流れると、磁路165と、磁路166とが形成される。磁路165は、たとえば、軸部161と、エアギャップと、軸部146と、コイル142内と、幅広部145と、エアギャップと、基部162とを通る。
 磁路166は、軸部161と、エアギャップと、軸部146と、コイル143内と、幅広部147と、エアギャップと、基部162とを通る。
 そして、コイル142と、コイル143とに電流が流れる。この際、コイル143と、コイル142とは、電流が流れる方向が逆となる。このようにして、受電部20は、送電部56から電力を受電する。
 ここで、上記のような受電部20が電力を受電すると、強度の高い電磁界は、コイル142およびコイル143の巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 このように受電部20と、受電部20と同種の送電部56との間で電力伝送する場合と、さらに、受電部20と、受電部20と異種の送電部56との間で電力伝送する場合とのいずれの場合であっても、強度の高い電磁界は、巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 図32において、巻回軸O1が幅方向D2に延びるようにコイルユニット141が配置されている。この結果、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、進行方向D1よりも幅方向D2に広く分布し、第3強度領域R3の一部が底面76よりも外部に達する。これにより、底面76下において、強度の高い電磁界が分布する領域が広範囲となることが抑制される。そして、電動車両10に搭載された車両搭載機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、図36は、受電部20の変形例を示す平面図である。この図36に示すように、受電部20は、コイル142とコイル143との間に設けられた中間コイル149をさらに含む。この図36に示す例おいても、各種の送電部56から電力を受電することができる。なお、図37は、図36に示す受電部20と、この受電部20と同種の送電部56との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。この図37に示すように、電磁界は、巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 図38は、図36に示す受電部20と、当該受電部20と異なるタイプ送電部56との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。この図38に示す例においても、電力伝送時の電磁界は、巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 このように、図36に示す受電部20においても、各種の送電部56から電力を受電することができる。このように、受電部20と、受電部20と同種の送電部56と電力伝送する場合と、受電部20と、受電部20と異種の送電部56と電力伝送する場合とのいずれの場合においても、巻回軸O1の延びる方向に第1強度領域R1、第2強度領域R2、および第3強度領域R3が広く分布する。
 このため、図32に示すように、巻回軸O1が幅方向D2に向くように配置することで、底面76下において、強度の高い電磁界が広範囲に亘って分布することを抑制することができる。これにより、電動車両10に搭載された車両搭載機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 (実施の形態5)
 図39から図43を用いて、本実施の形態27に係る電動車両10について説明する。なお、図39から図43に示す構成のうち、上記図1から図38に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図39は、本実施の形態27に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。この図39に示すように、受電部20は、後輪19Lと後輪19Rとの間に配置されている。
 図40において、受電部20は、フェライトコア170と、このフェライトコア170に設けられたコイルユニット171とを含む。
 フェライトコア170は、複数のコア片173,174,175,176を含む。各コア片173,174,175,176の一方の端部は、互いに接続されている。
 コイルユニット171は、コア片173に巻回されたコイル184と、コア片174に巻回されたコイル181と、コア片175に巻回されたコイル182と、コア片176に巻回されたコイル183とを含む。これにより、フェライトコア170は、十字形状とされている。なお、フェライトコア170は板状に形成されている。
 コイル181と、コイル183とは、いずれも、巻回軸O1bの周囲を取り囲むように形成されており、コイル181とコイル183とは互いに巻回軸O1bの延びる方向に間隔をあけて配置されている。
 コイル182と、コイル184とは、いずれも、巻回軸O1aの周囲を取り囲むように形成され、コイル182とコイル184とは互いに巻回軸O1aの延びる方向に間隔をあけて配置されている。
 図39において、巻回軸O1aと巻回軸O1bと底面76とを電動車両10の上方から平面視する。底面76内に位置する巻回軸O1aの長さと、底面76内に位置する巻回軸O1bの長さとは、いずれも、電動車両10の前後方向の長さL1よりも短い。
 なお、本実施の形態においては、底面76内に位置する巻回軸O1aの長さと、底面76内に位置する巻回軸O1bの長さとの合計は、電動車両10の前後方向の長さL1よりも短い。
 このように形成された受電部20は、各種のタイプの送電部にも対応することができる。図41は、図40に示す受電部20と、この受電部20と同じタイプの受電部20との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。この図41に示すように、送電部56は、十字形状のフェライトコア185と、このフェライトコア185に設けられたコイルユニット186とを含む。
 フェライトコア185は、複数のコア片部を含む。コイルユニット186は、各コア片に巻回されたコイル187,188,189,190を含む。
 このように形成された送電部56と受電部20との間で電力伝送する際には、送電部56のコイル187,188,189,190に電流が流れる。これにより、たとえば、図41に示す例においては、コイル184とコイル187との間で磁路195が形成される。コイル181とコイル188との間で磁路196が形成される。コイル182とコイル189との間で磁路197が形成される。コイル183とコイル190との間で磁路198が形成される。
 このように、受電部20と、送電部56との間で複数の磁路が形成され、受電部20が送電部56から電力を受電する。このように、受電部20と送電部56との間で電力伝送する際において、コア片173とフェライトコア185との間では、磁束は、巻回軸O1aの延びる方向に膨らむ。コア片175とフェライトコア185との間では、磁束は、巻回軸O1aの延びる方向に膨らむ。また、コア片174とフェライトコア185との間と、コア片176とフェライトコア185との間とにおいては、磁束は、巻回軸O1bの延びる方向に膨らむ。
 この結果、図39に示すように、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、いずれも、巻回軸O1aおよび巻回軸O1bの延びる方向に広く分布する。この際、巻回軸O1aが底面76内に位置する長さは短く、巻回軸O1bが底面76内に位置する長さが短い。
 これにより、底面76下において、強度の高い電磁界が広範囲に広がることが抑制され、電動車両10に搭載された車両搭載機器に強度の高い電磁界が達することが抑制される。次に、図42を用いて、受電部20と、この受電部20とは異なるタイプの送電部56との間で電力伝送するときについて説明する。
 図42は、受電部20と、送電部56との間で電力伝送するときの様子を示す斜視図である。この図42において、送電部56は、フェライトコア160と、コイル163とを含む。
 基部162は、板状に形成されており、この基部162には、溝部164と、この溝部164の中央部から上方に向けて突出するように形成された軸部161とを含む。コイル163は、軸部161に巻回されている。
 このように、形成された送電部56と受電部20との間で電力伝送する際には、送電部56のコイル163に電流が流れる。
 これにより、受電部20と送電部56との間で磁路201,202が形成される。たとえば、磁路202は、軸部161と、エアギャップと、フェライトコア170の中央部と、コイル181内と、コア片174の端部と、エアギャップと、フェライトコア160とを通る。磁路202は、軸部161とエアギャップとフェライトコア170の中央部と、コイル183内と、コア片176と、エアギャップと、フェライトコア160とをとおる。
 このように、受電部20と送電部56との間で磁路が形成されることで、コイル181と、コイル183とに大きな電流が流れる。これにより、受電部20が送電部56から電力を受電する。
 ここで、コア片174と、フェライトコア160との間においては、磁束は、巻回軸O1bの延びる方向に広く分布する。同様にコア片176とフェライトコア160との間においても、磁束は、巻回軸O1bの延びる方向広く分布する。
 このように、本実施の形態に係る電動車両10に搭載された受電部20によれば、各種の送電部56から電力を受電することができる。
 ここで、図43に示すように、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、巻回軸O1bの延びる方向に広く分布する。底面76内に位置する巻回軸O1bの長さは短い。これにより、底面76下において、強度の高い電磁界が広範囲に広がることを抑制することができる。これに伴い、電動車両10に搭載された車両搭載機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。なお、上記の実施の形態においては、所謂電磁界共振(共鳴)結合などを利用した例について説明したが、所謂電磁誘導タイプの非接触充電方式にも適用することができる。また、1次コイル58に電力を電磁誘導で送電する電磁誘導コイルや2次コイル22から電磁誘導で電力を受電する電磁誘導コイルを設けてもよい。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
 本発明は、車両に適用することができる。
10 電動車両、11,91 受電装置、13 整流器、14 コンバータ、15 バッテリ、16 パワーコントロールユニット、17 モータユニット、18L,18R 前輪、19L,19R 後輪、20,96 受電部、21,57,126,140,150,160,170,185 フェライトコア、22,58,92,94,97,99,121,122,123,124,142,143,155,156,163,181,182,183,184,187,188,189,190 コイル、23,59,95,98 キャパシタ、24,60 筐体、25,62 シールド、25a 天板部、25b 周壁部、26 蓋部、27,61 固定部材、28 ボルト、29a,29b,64a,64b 突出部、30,31 絶縁片、164 溝部、35 第1端部、36 第2端部、37,75 上面、38,76 底面、39,40 側面、41,42 端面、43,45 長辺部、44,46 短辺部、47 サイドメンバ、49 フロアパネル、50,90 送電装置、51 外部給電装置、52 駐車スペース、53 交流電源、54 高周波電力ドライバ、55,157 制御部、56 送電部、56 タイプ送電部、63 蓋部材、65,130,158,165,166,195,196,197,198,201,202,202 磁路、66 ルーフ、67 ハッチ、67a 上面部、67b 背面部、68 荷物室、70 車両本体、71 左側面、72 右側面、73 正面、74 背面、77 給油部、78 充電部、79 燃料タンク、80 駆動室、81 乗員収容室、82L,82R 乗降用開口部、83L,83R ドア、84L,84R フロントフェンダ、85L,85R リヤフェンダ、86 フロントバンパ、87 リヤバンパ、88 エンジンルーフ、120,125,141,154,171,186 コイルユニット、126 コアフェライトコア、145,147,152,153 幅広部、146,151,161 軸部、149 中間コイル、162 基部、O1b,O1a,O1,O4,O5 巻回軸。

Claims (13)

  1.  外部に設けられた送電部(56)から非接触で電力を受電するコイル(22)と、
     底面とを備えた車両であって、
     前記コイル(22)は、前記コイル(22)の巻回軸(O1)の周囲を取り囲むように形成され、
     前記車両の上方から前記巻回軸(O1)と前記底面(76)とをみると、前記底面(76)内に位置する前記巻回軸(O1)の長さが前記車両の前後方向の長さよりも短くなるように前記コイル(22)が配置された、車両。
  2.  前記コイル(22)は、前記巻回軸(O1)が前記車両の幅方向に延びるように配置された、請求項1に記載の車両。
  3.  乗員を収容する乗員収容室の開口部を開閉するドアをさらに備え、
     前記コイル(22)は、前記ドアよりも進行方向前方側または進行方向後方側の少なくとも一方に設けられた、請求項1に記載の車両。
  4.  前記車両の幅方向に配列する第1車輪と第2車輪とをさらに備え、
     前記コイル(22)は、前記巻回軸(O1)が前記第1車輪と前記第2車輪とを通るように配置された、請求項1に記載の車両。
  5.  エネルギを供給する供給部が接続される接続部をさらに備え、
     前記接続部は、前記車両の側面のうち、前記第1車輪の上方に位置する部分と、前記第2車輪の上方に位置する部分との少なくとも一方に設けられた、請求項4に記載の車両。
  6.  前記コイル(22)は、底面(76)側に設けられた、請求項1に記載の車両。
  7.  前記車両の上方から前記コイル(22)をみると、前記車両の幅方向の中央部を通り前記車両の前後方向に延びる中心線は、前記コイル(22)を通る、請求項1に記載の車両。
  8.  前記コイル(22)は、第1コイルと、第2コイルとを含み、
     前記第1コイルと、前記第2コイルとは、前記巻回軸(O1)の延びる方向に互いに間隔をあけて配置された、請求項1に記載の車両。
  9.  前記コイル(22)は、
     第1巻回軸(O1)の周囲を取り囲むように形成された第3コイルと、
     前記第1巻回軸の周囲を取り囲むように形成されると共に、前記第3コイルと間隔をあけて配置された第4コイルと、
     第2巻回軸の周囲を取り囲むように形成された第5コイルと、
     前記第2巻回軸の周囲を取り囲むように形成されると共に、前記第5コイルと間隔をあけて配置された第6コイルと、
     を含み、
     前記車両の上方から前記第1巻回軸と前記第2巻回軸と前記底面(76)とをみると、前記底面(76)内に位置する前記第1巻回軸の長さと、前記底面(76)内に位置する前記第2巻回軸の長さとはいずれもが前記車両の前後方向の長さよりも短い、請求項1に記載の車両。
  10.  前記コイル(22)を含む受電部を有し、
     前記送電部(56)の固有周波数と前記受電部(20)の固有周波数との差は、前記受電部(20)の固有周波数の10%以下である、請求項1に記載の車両。
  11.  前記コイル(22)を含む受電部を有し、
     前記受電部(20)と前記送電部(56)との結合係数は、0.1以下である、請求項1に記載の車両。
  12.  前記コイル(22)を含む受電部を有し、
     前記受電部(20)は、前記受電部(20)と前記送電部(56)の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部(20)と前記送電部(56)の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記送電部(56)から電力を受電する、請求項1に記載の車両。
  13.  外部に設けられた送電部(56)から非接触で電力を受電する第1コイルおよび第2コイルと、
     を備えた車両であって、
     前記第1コイルは、鉛直方向に延びる第1巻回軸の周囲を取り囲むように形成され、
     前記第2コイルは、鉛直方向に延びる第2巻回軸の周囲を取り囲むように形成され、
     前記第1コイルと前記第2コイルとは、前記車両の幅方向に配列する、車両。
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