混合動力車輛的制作方法
【專利摘要】一種車輛(10)包括：受電部(27)，所述受電部裝設在地板面板(510)的下方并從設置在所述車輛外部的送電部以非接觸方式接收電力；電磁屏障(200)，所述電磁屏障阻止電磁場通過；受電部罩蓋(100)，所述受電部罩蓋允許電磁場通過并覆蓋所述受電部(27)；和下罩蓋(300)，所述下罩蓋允許電磁場通過并覆蓋所述受電部罩蓋(100)。
【專利說明】混合動力車輛

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛。

【背景技術】
[0002]近年來，利用來自電池等的電力來驅動驅動輪的混合動力車輛和電動車輛等由于對環(huán)境的考慮而受到大量關注。
[0003]特別地，近年來，對于設置有該類電池的電動車輛，使電池能夠在不使用插頭等的情況下以非接觸方式充電的無線充電受到關注。近來，甚至已經提出了多種非接觸充電方法。
[0004]例如，國際公報N0.2011/108403、日本專利申請公報N0.2010-268660 (JP2010-268660A)和日本專利申請公報N0.2011-204836 (JP 2011-204836A)記載了使用非接觸充電方法的電力傳送系統(tǒng)。
[0005]對于這些電力傳送系統(tǒng)，車輛中裝設有包括受電部的受電裝置。為了實際地將受電部裝設在車輛中，受電部配置在車輛的地板面板的下方。這種情況下，必須保護受電部免受從車輛外部沿各個方向飛散的物體(如泥土、石頭和水)的影響。
[0006]上述各專利文獻描述了包括受電部的受電裝置裝設在車輛的地板面板的下方或地板面板附近的結構。然而，未提及用于保護受電部免受從車輛外部沿各個方向飛散的物體(如泥土、石頭和水)的影響的具體結構。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明提供了一種具有用于受電部的具體保護結構的車輛，當這種受電部裝設在所述車輛中時，所述受電部從設置在所述車輛外部的送電部以非接觸方式接收電力。
[0008]本發(fā)明一方面涉及一種車輛，所述車輛包括:受電部，所述受電部從設置在所述車輛外部的送電部以非接觸方式接收電力；電磁屏障，所述電磁屏障阻止電磁場通過；第一罩蓋，所述第一罩蓋允許電磁場通過并覆蓋所述受電部；和第二罩蓋，所述第二罩蓋允許電磁場通過并覆蓋所述第一罩蓋。
[0009]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述電磁屏障可設置在位于所述受電部的與所述送電部側相反的一側的位置。
[0010]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述受電部可裝設在所述車輛的地板面板的下方。
[0011]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述電磁屏障可在供所述受電部所設置的下側敞開，并從上方和水平方向側包圍所述受電部，所述第一罩蓋可位于所述受電部的下方并覆蓋所述受電部，并且所述第二罩蓋可位于所述第一罩蓋的下方并覆蓋所述第一罩蓋。
[0012]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述電磁屏障可包括位于所述地板面板側的基部和在所述基部的邊緣部包圍所述基部并從所述基部向下延伸的側壁部。此外，所述第一罩蓋能以覆蓋所述受電部的狀態(tài)固定在所述電磁屏障上，并且所述第二罩蓋能以覆蓋所述電磁屏障的狀態(tài)固定在所述地板面板上。
[0013]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述第一罩蓋能以覆蓋所述受電部的狀態(tài)在位于所述電磁屏障的所述側壁部的內側的位置固定在所述基部上，所述內側為所述受電部側。
[0014]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述第一罩蓋可固定在所述電磁屏障的所述側壁部上。
[0015]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述第一罩蓋能以在所述第一罩蓋和所述電磁屏障之間配置有密封部件的狀態(tài)固定在所述電磁屏障上。
[0016]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述電磁屏障可包括位于所述地板面板側的基部和在所述基部的邊緣部包圍所述基部并從所述基部向下延伸的側壁部。此外，所述第一罩蓋部可在位于所述電磁屏障的所述側壁部的與所述受電部相反的一側的位置固定在所述地板面板上，使得所述第一罩蓋部覆蓋所述受電部，并且所述第二罩蓋能以覆蓋所述電磁屏障的狀態(tài)固定在所述地板面板上。
[0017]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述第一罩蓋能以在所述第一罩蓋和所述地板面板之間配置有密封部件的狀態(tài)固定在所述地板面板上。
[0018]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述送電部的固有頻率和所述受電部的固有頻率之差可等于或小于所述受電部的固有頻率的10%。
[0019]在本發(fā)明一方面的車輛中，所述受電部和所述送電部的結合系數(shù)可等于或小于0.1。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明一方面的車輛中，所述受電部可從所述送電部經形成在所述受電部和所述送電部之間并以特定頻率振蕩的磁場與形成在所述受電部和所述送電部之間并以特定頻率振蕩的電場中的至少一者接收電力。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具有用于受電部的具體保護結構的車輛，當這種受電部裝設在所述車輛中時，所述受電部從設置在所述車輛外部的送電部以非接觸方式接收電力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面將參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標記表示相似的要素，并且其中:
[0023]圖1是示出根據(jù)一個示例性實施例的設置有送電裝置、受電裝置和電力傳送系統(tǒng)的車輛的框架模式的視圖；
[0024]圖2是電力傳送系統(tǒng)的模擬模型的視圖；
[0025]圖3是模擬結果的視圖；
[0026]圖4是示出在固有頻率固定的狀態(tài)下氣隙變化時的電力傳送效率和供給到共振線圈的電流的頻率f之間的關系的曲線圖；
[0027]圖5是示出離電流源(磁流源)的距離和電磁場的強度之間的關系的曲線圖；
[0028]圖6是示例性實施例中的車輛的仰視圖；
[0029]圖7是示例性實施例中的受電單元的結構的分解透視圖；
[0030]圖8是示例性實施例中的受電單元的剖視圖；
[0031]圖9是圖8中由IX圈起的區(qū)域的局部放大剖視圖；
[0032]圖10是示例性實施例中的受電單元中采用的密封結構的平面圖；
[0033]圖11是示例性實施例中的受電單元的另一種結構的剖視圖；
[0034]圖12是根據(jù)另一個示例性實施例的受電單元的剖視圖；以及
[0035]圖13是根據(jù)又一個示例性實施例的受電單元的剖視圖。

【具體實施方式】
[0036]下文將參照【專利附圖】

【附圖說明】根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的設置有送電裝置、受電裝置和電力傳送系統(tǒng)的車輛。此外，本發(fā)明的范圍不必受限于這些示例性實施例中提及的數(shù)目和量等，除非另外特別闡明。此外，同樣的部分和對應的部分將用同樣的附圖標記表示并且可能不會重復冗余的說明。另外，首先預期各示例性實施例中的結構以適當?shù)慕M合使用。
[0037]將參照圖1說明根據(jù)一個示例性實施例的設置有電力傳送系統(tǒng)的車輛。圖1是示出根據(jù)該示例性實施例的設置有送電裝置、受電裝置和電力傳送系統(tǒng)的車輛的框架模式的視圖。
[0038]根據(jù)該示例性實施例的電力傳送系統(tǒng)包括具有受電裝置40的電動車輛10和具有送電裝置41的外部供電裝置20。電動車輛10的受電裝置40主要在電動車輛10在設置有送電裝置41的停車位42中的預定位置停車時從送電裝置41接收電力。
[0039]在停車位42中設置有止動墊塊或表示駐車位置和駐車范圍的線，使得電動車輛10將停在預定位置。
[0040]外部供電裝置20包括交流(AC)電源21、高頻電力驅動器22、控制部26和送電裝置41。高頻電力驅動器22連接到AC電源21?？刂撇?6控制高頻電力驅動器22的驅動等。送電裝置41連接到高頻電力驅動器22。送電裝置41包括送電部28和電磁感應線圈23。送電部28包括共振線圈24(也稱為“主線圈24”)和連接到該共振線圈24的電容器25。電磁感應線圈23與高頻電力驅動器22電連接。在圖1所示的示例中，設置了電容器25，但也可省略電容器25。
[0041]送電部28包括由共振線圈24的電感、共振線圈24的浮動電容和電容器25的電容形成的電路。
[0042]電動車輛10設置有受電裝置40、整流器13、DC/DC變換器14、電池15、PCU (功率控制單元)16、電機單元17和車輛E⑶(電子控制單元)18。整流器13連接到受電裝置40。DC/DC變換器14連接到整流器13。電池15連接到DC/DC變換器14。電機單元17連接到P⑶16。車輛E⑶18控制DC/DC變換器14和POT 16的驅動等。根據(jù)該示例性實施例的電動車輛10是設置有未示出的發(fā)動機的混合動力車輛，但本發(fā)明的車輛也可以是電動車輛或燃料電池車輛，只要它由電動機驅動即可。
[0043]整流器13連接到電磁感應線圈12。整流器13將從電磁感應線圈12供給的交流電流(AC電流)變換為供給到DC/DC變換器14的直流電流(DC電流)。
[0044]DC/DC變換器14調整從整流器13供給的DC電流的電壓，然后將它供給到電池15。也可省略DC/DC變換器14。這種情況下，可通過在送電裝置41和高頻電力驅動器22之間設置用于使阻抗與外部供電裝置20匹配的匹配單元來替代DC/DC變換器14。
[0045]P⑶16包括連接到電池15的變換器，和連接到變換器的逆變器。變換器調整從電池15供給的DC電流(S卩，升壓)并將它供給到逆變器。逆變器將從變換器供給的DC電流變換為AC電流，然后將它供給到電機單元17。
[0046]例如，三相交流電機等可用于電機單元17。電機單元17由從P⑶16的逆變器供給的AC電流驅動。
[0047]當電動車輛10為混合動力車輛時，電動車輛10還包括發(fā)動機。電機單元17包括主要用作發(fā)電機的電動發(fā)電機，和主要用作電動機的電動發(fā)電機。
[0048]受電裝置40包括受電部27和電磁感應線圈12。受電部27包括共振線圈11 (也稱為“二次線圈”)和電容器19。共振線圈11具有浮動電容。因此，受電部27具有由共振線圈11的電感以及共振線圈11和電容器19的電容形成的電路。也可省略電容器19。
[0049]在根據(jù)該示例性實施例的電力傳送系統(tǒng)中，送電部28的固有頻率和受電部27的固有頻率之差等于或小于受電部27或送電部28的固有頻率的10%。將送電部28和受電部27的固有頻率設定在該范圍內使得能夠提高電力傳送效率。然而，如果所述固有頻率之差變得大于受電部27或送電部28的固有頻率的10%，則它將導致諸如電力傳送效率下降到低于10%和電池15的充電時間延長的不利作用。
[0050]這里，未設置電容器25時送電部28的固有頻率是由共振線圈24的電感和共振線圈24的電容形成的電路自由振蕩時的振蕩頻率。當設置電容器25時，送電部28的固有頻率是由共振線圈24和電容器25的電容以及共振線圈24的電感形成的電路自由振蕩時的振湯頻率。在所述電路中，制動力和電阻為零或基本上為零時的固有頻率也可稱為送電部28的共振頻率。
[0051]類似地，未設置電容器19時受電部27的固有頻率是由共振線圈11的電感和共振線圈11的電容形成的電路自由振蕩時的振蕩頻率。當設置電容器19時，受電部27的固有頻率是由共振線圈11和電容器19的電容以及共振線圈11的電感形成的電路自由振蕩時的振湯頻率。在所述電路中，制動力和電阻為零或基本上為零時的固有頻率也可稱為受電部27的共振頻率。
[0052]接下來，將參照圖2和3說明通過分析電力傳送效率和所述固有頻率之差之間的關系而獲得的模擬結果。圖2是電力傳送系統(tǒng)的模擬模型的視圖。電力傳送系統(tǒng)89包括送電裝置90和受電裝置91。送電裝置90包括電磁感應線圈92和送電部93。送電部93包括共振線圈94和電容器95。電容器95設置有共振線圈94。
[0053]受電裝置91包括受電部96和電磁感應線圈97。受電部96包括共振線圈99和電容器98。電容器98連接到共振線圈99。
[0054]共振線圈94的電感將稱為電感Lt。電容器95的電容將稱為電容Cl。共振線圈99的電感將稱為電感Lr。電容器98的電容將稱為電容C2。當以此方式設定各參數(shù)時，送電部93的固有頻率fl可由下式(I)表示。此外，受電部96的固有頻率f2可由下式(2)表不。
[0055]fl = I/{2 31 (LtXCl)172} (I)
[0056]f2 = I/{2 31 (LrXC2)1/2} (2)
[0057]這里，圖3示出電感Lr及電容Cl和C2固定且僅電感Lt變化時電力傳送效率與送電部93和受電部96的固有頻率的偏差之間的關系。在該模擬中，共振線圈94和共振線圈99之間的相對位置關系固定，且供給到送電部93的電流的頻率是恒定的。
[0058]在圖3所示的曲線圖中,橫軸表示固有頻率的偏差(％ ),而縱軸表示在恒定頻率下的傳送效率)。固有頻率的偏差)可通過下式(3)表示。
[0059](固有頻率的偏差)={(fl-f2)/f2}X100(% ) (3)
[0060]如從圖3顯而易見，當固有頻率的偏差(％ )為±0%時，電力傳送效率接近100%。當固有頻率的偏差(0A)為±5%時，電力傳送效率為40%。當固有頻率的偏差(％)為±10%時，電力傳送效率為10%。當固有頻率的偏差(％ )為±15%時，電力傳送效率為5%。換言之，顯而易見的是，通過將送電部和受電部的固有頻率設定成使得固有頻率的偏差)的絕對值(即，固有頻率之差)處在等于或小于受電部96的固有頻率的10%的范圍內，能夠提高電力傳送效率。此外，顯而易見的是，通過將送電部和受電部的固有頻率設定成使得固有頻率的偏差(％)的絕對值等于或小于受電部96的固有頻率的5%，能進一步提高電力傳送效率。將磁場分析軟件(株式會社JSOL出品的JMAG(注冊商標))用于模擬軟件。
[0061]接下來，將說明根據(jù)示例性實施例的電力傳送系統(tǒng)的動作。在圖1中，AC電流從高頻電力驅動器22供給到電磁感應線圈23。當預定的AC電流流到電磁感應線圈23時，AC電流也通過電磁感應流到共振線圈24。此時，電力供給到電磁感應線圈23，使得流經共振線圈24的AC電流的頻率變成特定頻率。
[0062]當預定頻率的電流流到共振線圈24時，在共振線圈24周圍形成以特定頻率振蕩的電磁場。
[0063]共振線圈11配置在離共振線圈24的預定距離內，并從形成在共振線圈24周圍的電磁場接收電力。
[0064]在該示例性實施例中，對共振線圈11和共振線圈24兩者都采用螺旋線圈。因此，以特定頻率振蕩的磁場主要形成在共振線圈24周圍，且共振線圈11從該磁場接收電力。
[0065]這里，將說明形成在共振線圈24周圍的特定頻率的磁場。對于特定頻率的磁場，電力傳送效率和供給到共振線圈24的電流的頻率之間通常有關聯(lián)性。因此，首先將說明電力傳送效率和供給到共振線圈24的電流的頻率之間的關系。將電力從共振線圈24傳送到共振線圈11時的電力傳送效率由于諸如共振線圈24和共振線圈11之間的距離的各種因素而變化。例如,送電部28和受電部27的固有頻率(共振頻率)將稱為固有頻率f0，供給到共振線圈24的電流的頻率將稱為頻率f3，而共振線圈11和共振線圈24之間的氣隙將稱為氣隙AG。
[0066]圖4是示出在固有頻率f0固定時氣隙AG變化時的電力傳送效率和供給到共振線圈24的電流的頻率f3之間的關系的曲線圖。
[0067]在圖4所示的曲線圖中，橫軸表示供給到共振線圈24的電流的頻率f3，而縱軸表示電力傳送效率(％)。效率曲線LI示出氣隙AG小時的電力傳送效率和供給到共振線圈24的電流的頻率f3之間的關系的框架模式。如該效率曲線LI所示，當氣隙AG小時，電力傳送效率的峰值出現(xiàn)在頻率f4和f5 (f4 < f5)。當氣隙AG擴大時，電力傳送效率提高時的兩個峰值以變得相互接近的方式變化。此外，如效率曲線L2所示，當氣隙AG變得大于預定距離時，電力傳送效率的峰值變成單個峰值。電力傳送效率在供給到共振線圈24的電流的頻率為頻率f6時達到峰值。當氣隙AG擴大成使得它甚至比效率曲線L2的情況更大時，如效率曲線L3所示，電力傳送效率的峰值變小。
[0068]例如，下文描述的第一方法可被設想為一種用于提高電力傳送效率的方法。該第一方法包括將供給到圖1所示的共振線圈24的電流的頻率保持恒定，并改變電容器25和電容器19的電容以匹配氣隙AG。因此，包括改變送電部28和受電部27之間的電力傳送效率的特性的方法是可行的。更具體地，調節(jié)電容器25和電容器19的電容，以使得電力傳送效率在供給到共振線圈24的電流的頻率保持恒定的狀態(tài)下達到峰值。對于該方法，不論氣隙AG的大小如何，流到共振線圈24和共振線圈11的電流的頻率都是恒定的。也可采用包括使用設置在送電裝置41和高頻電力驅動器22之間的匹配單元的方法或包括使用DC/DC變換器14的方法等作為用于改變電力傳送效率的特性的方法。
[0069]此外，第二方法包括基于氣隙AG的大小來調節(jié)供給到共振線圈24的電流的頻率。例如，當電力傳送特性為圖4中的效率曲線LI的電力傳送特性時，頻率為頻率f4或頻率f5的電流供給到共振線圈24。此外，當頻率特性為效率曲線L2和L3的頻率特性時，頻率為頻率f6的電流供給到共振線圈24。這種情況下，流到共振線圈24和共振線圈11的電流的頻率改變以匹配氣隙AG的大小。
[0070]在第一方法中，流經共振線圈24的電流的頻率為固定的恒定頻率。在第二方法中，流經共振線圈24的電流的頻率為根據(jù)氣隙AG適當變化的頻率。根據(jù)第一方法和第二方法等將設定成使得電力傳送效率提高的特定頻率的電流供給到共振線圈24。通過流到共振線圈24的特定頻率的電流在共振線圈24周圍形成以特定頻率振蕩的磁場(電磁場)。受電部27從送電部28經由該磁場接收電力。所述磁場形成在受電部27和送電部28之間，并以特定頻率振蕩。因此，以特定頻率振蕩的磁場不限于固定頻率的磁場。在上述示例中，著重于氣隙AG來設定供給到共振線圈24的電流的頻率。然而，電力傳送效率也可根據(jù)諸如共振線圈24和共振線圈11的水平方向偏差的其它因素而變化，并且可基于這些其它因素來調節(jié)供給到共振線圈24的電流的頻率。
[0071]在該示例性實施例中，說明了使用螺旋線圈作為共振線圈的示例。然而，如果使用諸如曲折線型天線的天線作為共振線圈，則將通過流到共振線圈24的特定頻率的電流在共振線圈24周圍形成特定頻率的電場。此外，經由該電場在送電部28和受電部27之間執(zhí)行電力傳送。
[0072]在根據(jù)該示例性實施例的電力傳送系統(tǒng)中，利用電磁場的靜電磁場占優(yōu)勢的近場(瞬逝場)來提高送電效率和受電效率。圖5是示出電磁場的強度和離電流源或磁流源的距離之間的關系的曲線圖。參照圖5，電磁場由三個成分形成。曲線kl是與離波源的距離成反比的成分，并且將稱為輻射電磁場。曲線k2是與離波源的距離的平方成反比的成分，并且將稱為感應電磁場。此外，曲線k3是與離波源的距離的立方成反比的成分，并且將稱為靜電磁場。如果電磁場的波長為λ，則使福射電磁場、感應電磁場和靜電磁場的強度基本上相等的距離可表示為λ /2 π。
[0073]靜電磁場是電磁波的強度隨著離波源的距離而急劇降低的區(qū)域。對于根據(jù)示例性實施例的電力傳送系統(tǒng)(共振法)，利用該靜電磁場占優(yōu)勢的近場(瞬逝場)來執(zhí)行能量(電力)的電力傳送。換言之，在靜電場占優(yōu)勢的近場中，具有相互接近的固有頻率的送電部28和受電部27 (例如，一對LC共振線圈)發(fā)生共振以將能量(電力)從送電部28傳送到另外的受電部27。該靜電磁場不會將能量傳播到遠方，共振法與利用將能量傳播到遠方的輻射電磁場傳送能量(電力)的電磁波的情況相比在送電上可實現(xiàn)較小的能量損失。
[0074]這樣，在該電力傳送方法中，通過利用電磁場使送電部和受電部共振而在送電部和受電部之間以非接觸方式傳送電力。形成在受電部和送電部之間的該電磁場可稱為近場共振結合場。此外，例如，送電部和受電部之間的結合系數(shù)k約等于或小于0.3，并且優(yōu)選等于或小于0.1。當然，也可使用在約0.1至0.3的范圍內的結合系數(shù)k。結合系數(shù)k不限于這樣的值。亦即，結合系數(shù)k可以是任意多種產生良好的電力傳送的值。
[0075]例如，本示例性實施例中的電力傳送中的送電部28和受電部27的結合稱為磁共振結合、近場共振結合、電磁共振結合或電場共振結合。
[0076]電磁共振結合是包括磁共振結合和電場共振結合兩者的結合。
[0077]對本說明書中描述的送電部28的共振線圈24和受電部27的共振線圈11兩者都使用線圈形狀的天線，因此送電部28和受電部27主要通過磁場結合。此時，送電部28和受電部27通過磁共振結合而結合。
[0078]例如，可對各共振線圈24和11使用諸如曲折線型天線的天線。這種情況下，送電部28和受電部27主要通過電場結合。此時，送電部28和受電部27通過電場共振結合而彡口口 ?
[0079]接下來，將參照圖6至10說明在示例性實施例中裝設在電動車輛10中的受電單元1000的具體結構。圖6是示例性實施例中的電動車輛10的仰視圖，圖7是示例性實施例中的受電單元1000的分解透視圖，圖8是示例性實施例中的受電單元1000的剖視圖，圖9是圖8中由IX圈起的區(qū)域的局部放大剖視圖，而圖10是示例性實施例中的受電單元1000中采用的密封結構的平面圖。
[0080]如圖6所示，從電動車輛10的前端到前輪胎160F的后端的區(qū)域將稱為“前部”，從前輪胎160F的后端到后輪胎160R的前端的區(qū)域將稱為“中央部”,而從后輪胎160R的前端到電動車輛10的后端的區(qū)域將稱為“后部”。
[0081]這同樣適用于以下說明。此外，當電動車輛10停在水平面(平面)上時，沿豎直方向向上將稱為“上側”、“上”或“上方”，而沿豎直方向向下將稱為“下側”、“下”或“下方”。此外，指向平行于水平面的方向的箭頭的方向將稱為“水平方向”。
[0082]參照圖6，在該示例性實施例中的電動車輛10中，受電單元1000裝設在位于電動車輛10的后部的后地板面板510的下方。受電單元1000的裝設位置不限于位于電動車輛10的后部。亦即，受電單元1000也可裝設在中央部的中央地板面板520的下方，或前部的發(fā)動機下方地板面板530的下方。
[0083]現(xiàn)在參照圖7，受電單元1000包括受電裝置40、電磁屏障200、受電部罩蓋100 (第一罩蓋)和下罩蓋300 (第二罩蓋)。受電單元1000裝設在設置于電動車輛10中的后地板面板510的下方。受電裝置40包括從設置在外部的送電部28以非接觸方式接收電力的受電部27。電磁屏障200阻止電磁場通過。受電部罩蓋100覆蓋受電部27并允許電磁場通過。下罩蓋300覆蓋受電部罩蓋100并允許電磁場通過。
[0084]在圖7所示的結構的示例中，當從上方看受電部27時，電磁屏障200在供受電部27所設置的下方(S卩，下側)敞開，并從上方和水平方向側包圍受電部27。亦即，電磁屏障200包圍受電部27的上側和水平方向側。受電部罩蓋100設置在位于受電部27下方的位置而覆蓋受電部27。下罩蓋300設置在位于受電部罩蓋100下方的位置而覆蓋受電部罩蓋100。
[0085]受電裝置40包括受電部27和八邊形的電磁感應線圈12。受電部27包括電容器19和八邊形的共振線圈11。共振線圈11和電磁感應線圈12利用樹脂支承部件110固定在電磁屏障200上。
[0086]共振線圈11和電磁感應線圈12的形狀不限于八邊形。或者，它們可以呈圓形、正方形、矩形或其它形狀。類似地，電磁屏障200的形狀不限于圖中所示的形狀。
[0087]此外，圖中所示的共振線圈11和電磁感應線圈12的位置關系是共振線圈11和電磁感應線圈12在豎直方向上疊置的位置關系，但它們的位置關系不限于此。亦即，可采用電磁感應線圈12在線圈的徑向上配置在共振線圈11的外側的結構，或者可采用共振線圈11配置在電磁感應線圈12的外側的結構。此外，也可采用不設置電磁感應線圈12的結構。
[0088]在該示例性實施例中，整流器13和電容器19配置在共振線圈11和電磁感應線圈12的內側。然而，整流器13和DC/DC電容器19的位置關系不限于此。
[0089]接下來，將參照圖7和圖8兩者但主要參照圖8說明電磁屏障200、受電部罩蓋100和下罩蓋300的具體形狀。
[0090]電磁屏障200包括基部202和側壁部201。基部202位于后地板面板510側，該側是從共振線圈11看時的上側。側壁部201在從共振線圈11看時從水平方向側包圍共振線圈11，在基部202的邊緣部包圍基部202，并從基部202向下延伸。
[0091]整流器13和電容器19固定在基部202上。此外，共振線圈11和電磁感應線圈12利用支承部件110固定在基部202上。在基部202中設置有用于吸入冷卻空氣的入口 203和用于排出冷卻空氣的出口 204。
[0092]在后地板面板510中預先設置有輸入開口 501和輸出開口 502。入口 203從輸入開口 501突出，而出口 204從輸出開口 502突出。裝設在電動車輛10中的未示出的冷卻系統(tǒng)連接到入口 203和出口 204。
[0093]電磁屏障200在從受電部27看時從上方和水平方向側包圍受電部27。電磁屏障200由諸如鋼、鋁或銅的金屬材料制成，以阻止電磁場通過。當電磁場到達電磁屏障200時，電磁場變換為渦電流，從而發(fā)揮電磁屏蔽效果。為了將已到達電磁屏障200的電磁波有效地變換成渦電流并提高屏蔽效果，電磁屏障200優(yōu)選由阻抗低的材料制成。亦即，電磁屏障200優(yōu)選由銅制成。
[0094]也可對材料的表面進行屏蔽處理以給材料提供屏蔽效果。這樣的屏蔽處理的示例包括鍍覆處理、涂覆處理和薄膜粘接處理等。
[0095]受電部罩蓋100以覆蓋共振線圈11的狀態(tài)固定在電磁屏障200上。更具體地，受電部罩蓋100具有底面部101、側壁部102和凸緣部103。底面部101位于共振線圈11的下方。側壁部102在底面部101的邊緣部包圍底面部101并從底面部101向上延伸。凸緣部103在側壁部102的上端朝與共振線圈11相反的外側延伸。
[0096]在該示例性實施例中，側壁部102和凸緣部103以覆蓋共振線圈11的狀態(tài)位于電磁屏障200的側壁部201的內偵彳，即共振線圈11偵彳。此外，凸緣部103利用螺栓B固定在電磁屏障200的基部202上。
[0097]現(xiàn)在參照圖9和10，在凸緣部103中以預定間隔設置有螺栓孔103h。此外，在凸緣部103上配置有密封部件120。使用該密封部件120以使得在將凸緣部103與基部202螺栓連接時凸緣部103和基部202之間不會存在間隙。形成該密封部件120的材料的一些示例包括柔性樹脂材料和彈性橡膠材料。
[0098]在凸緣部103和基部202之間介設該密封部件120能抑制氣體和液體從外部進入。此外，共振線圈11、電磁感應線圈12、整流器13和電容器19能夠由受電部罩蓋100和電磁屏障200收納在氣密性高的空間A內。而且，還能夠提高使用入口 203和出口 204的冷卻效果。
[0099]受電部罩蓋100可由樹脂材料制成，因為它可以允許電磁場通過。因此，受電部罩蓋100可由樹脂材料制的模制件一體地形成。結果，能夠提高諸如受電部罩蓋100的形狀等的設計自由度。
[0100]受電部罩蓋100位于后文將說明的下罩蓋300的內側。共振線圈11、電磁感應線圈12、整流器13和電容器19因而由受電部罩蓋100和下罩蓋300雙重覆蓋。因此，即使下罩蓋300上未設置密封部件120，也能更可靠地抑制液體和氣體從外部進入受電部罩蓋100。因此，可預期通過設置密封部件120將獲得在抑制氣體和液體從外部進入方面的更好性能。
[0101]再返回參照圖8，下罩蓋300以覆蓋電磁屏障200和受電部罩蓋100的狀態(tài)固定在后地板面板510上。更具體地，下罩蓋300包括最外底面部301、最外側壁部302和最外凸緣部303。最外底面部301位于受電部罩蓋100的底面部101的下方。最外側壁部302在最外底面部301的邊緣部包圍最外底面部301，并從最外底面部301向上延伸。最外凸緣部303在最外側壁部302的上端朝與共振線圈11相反的外側延伸。
[0102]在該示例性實施例中，盡管未示出，但最外側壁部302的最外凸緣部303利用螺栓等固定在后地板面板510上?？蓪ο抡稚w300使用樹脂材料制的模制件，因為它可以允許電磁場通過。
[0103]通過位于下罩蓋300的內側的受電部罩蓋100，可預期共振線圈11、電磁感應線圈
12、整流器13和電容器19是防水的和氣密的。因此，與受電部罩蓋100不同，下罩蓋300可用于防止這些組成部分一即共振線圈11、電磁感應線圈12、整流器13和電容器19—在進行高壓洗車時變形以及由于被飛石撞擊而受損，并且還可具有外觀設計功能。
[0104]此外，使用螺栓B來安裝受電部罩蓋100和下罩蓋300有利于受電部罩蓋100和下罩蓋300的安裝和拆卸作業(yè)。結果，即使在已安裝受電部罩蓋100和下罩蓋300之后，也能容易地移除它們(即，受電部罩蓋100和下罩蓋300)，這使得易于調整共振線圈11和電磁感應線圈12等。
[0105]這樣,該示例性實施例能提供這樣的電動車輛10,該電動車輛具有用于保護受電部27的具體結構，即具有這樣的結構:該結構包括阻止電磁場通過的電磁屏障200、允許磁場通過且位于包括共振線圈11的受電部27的下方并覆蓋受電部27的受電部罩蓋100、和允許電磁場通過且位于受電部罩蓋100的下方并覆蓋受電部罩蓋100的下罩蓋300。
[0106]在上述示例性實施例中，采用了電磁屏障200的基部202與后地板面板510的下表面直接接觸的結構，但本發(fā)明不限于該結構。例如，如圖11所示，也可采用在后地板面板510的下表面和電磁屏障200的基部202的上表面之間設置有間隙S的結構。
[0107]此外，圖8和11所示的受電部罩蓋100的結構是設置有側壁部102和凸緣部103的結構，但本發(fā)明不限于此。例如，如圖12所示，可采用這樣的結構:其中使用僅由底面部101形成的受電部罩蓋100，并且底面部101的外周緣部經由密封部件120固定在電磁屏障200的側壁部201上。
[0108]此外，作為另一種結構，如圖13所示，可采用這樣的結構:其中受電部罩蓋100的側壁部102在位于相對于電磁屏障200的側壁部201與受電部207相反的一側的外側位置固定在后地板面板510上，使得側壁部201被夾在受電部27和側壁部102之間。
[0109]此外，在上述示例性實施例中，描述了基部202設置在電磁屏障200上的情況。然而，替代地，可采用這樣的結構:其中使用后地板面板510作為基部202，并且從后地板面板510向下延伸的側壁部201設置在后地板面板510上。
[0110]本文中公開的示例性實施例在所有方面都僅為示例而非加以限制。本發(fā)明的范圍并非由前面的說明而是由專利權利要求的范圍來指定，并且包括落在與專利權利要求的范圍等同的范圍和含義內的所有變型。
【權利要求】
1.一種車輛,包括: 受電部，所述受電部從設置在所述車輛外部的送電部以非接觸方式接收電力； 電磁屏障，所述電磁屏障阻止電磁場通過； 第一罩蓋，所述第一罩蓋允許電磁場通過并覆蓋所述受電部；和 第二罩蓋，所述第二罩蓋允許電磁場通過并覆蓋所述第一罩蓋。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中 所述電磁屏障設置在位于所述受電部的與所述送電部側相反的一側的位置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛，其中 所述受電部裝設在所述車輛中所設置的地板面板的下方。
4.根據(jù)權利要求3所述的車輛，其中 所述電磁屏障在相對于所述受電部的下側敞開，并從上方和水平方向側包圍所述受電部；所述第一罩蓋位于所述受電部的下方并覆蓋所述受電部；并且所述第二罩蓋位于所述第一罩蓋的下方并覆蓋所述第一罩蓋。
5.根據(jù)權利要求4所述的車輛，其中 所述電磁屏障包括位于所述地板面板側的基部和在所述基部的邊緣部包圍所述基部并從所述基部向下延伸的側壁部； 所述第一罩蓋以覆蓋所述受電部的狀態(tài)固定在所述電磁屏障上；并且所述第二罩蓋以覆蓋所述電磁屏障的狀態(tài)固定在所述地板面板上。
6.根據(jù)權利要求5所述的車輛，其中 所述第一罩蓋以覆蓋所述受電部的狀態(tài)在位于所述電磁屏障的所述側壁部的內側的位置固定在所述基部上，所述內側為所述受電部側。
7.根據(jù)權利要求5所述的車輛，其中 所述第一罩蓋固定在所述電磁屏障的所述側壁部上。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的車輛，其中 所述第一罩蓋以在所述第一罩蓋和所述電磁屏障之間配置有密封部件的狀態(tài)固定在所述電磁屏障上。
9.根據(jù)權利要求4所述的車輛，其中 所述電磁屏障包括位于所述地板面板側的基部和在所述基部的邊緣部包圍所述基部并從所述基部向下延伸的側壁部； 所述第一罩蓋部在位于所述電磁屏障的所述側壁部的與所述受電部相反的一側的位置固定在所述地板面板上，使得所述第一罩蓋部覆蓋所述受電部；并且所述第二罩蓋以覆蓋所述電磁屏障的狀態(tài)固定在所述地板面板上。
10.根據(jù)權利要求9所述的車輛，其中 所述第一罩蓋以在所述第一罩蓋和所述地板面板之間配置有密封部件的狀態(tài)固定在所述地板面板上。
11.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中 所述送電部的固有頻率和所述受電部的固有頻率之差等于或小于所述受電部的固有頻率的10%。
12.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中 所述受電部和所述送電部的結合系數(shù)等于或小于0.1。
13.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中 所述受電部從所述送電部經形成在所述受電部和所述送電部之間并以特定頻率振蕩的磁場與形成在所述受電部和所述送電部之間并以特定頻率振蕩的電場中的至少一者接收電力。
【文檔編號】B60L11/00GK104245400SQ201380017828
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月4日 優(yōu)先權日:2012年4月5日
【發(fā)明者】達 中村, 真士 市川, 在德 東山, 貴久 山本 申請人:豐田自動車株式會社, 小島沖壓工業(yè)株式會社