CN103347730A - 车辆及外部供电装置 - Google Patents

Abstract

电动车辆具备线圈单元（101），该线圈单元（101）能够在其与设置在车辆外部的设备侧自谐振线圈（240）之间能够接受电力。电动车辆具备：以沿着电动车辆的宽度方向排列的方式设置并沿着车辆的前后方向延伸的一对侧梁（10A、10B）；与设备侧自谐振线圈（240）进行电磁场谐振耦合而能够进行送电及受电中的至少一方的车辆侧自谐振线圈（110）；以及设于车辆侧自谐振线圈（110）且设置在一对侧梁（10A、10B）之间的车辆侧电容器（111）。

Description

车辆及外部供电装置

技术领域

本发明涉及车辆及外部供电装置。

背景技术

近年来，用于从车辆外部的供电设备以非接触方式对搭载于车辆的蓄电池等进行充电的充电装置或具备该充电装置的车辆引起注目。

例如，日本特开2009-106136号公报记载的电动车辆具备：二次自谐振线圈；与该二次自谐振线圈连接的电容器；通过电磁感应而与二次自谐振线圈耦合的二次线圈；蓄电装置。

日本特开2009-106136号公报记载的供电设备具备：与交流电源连接的高频电力驱动器；与该高频电力驱动器连接的一次线圈；一次自谐振线圈；与一次自谐振线圈连接的电容器。

并且，从一次自谐振线圈开始二次自谐振线圈经由电磁场而发生谐振，由此从一次自谐振线圈向二次自谐振线圈输送电力。

日本特开2010-87353号公报记载的车辆具备从设置在外部的设备接受电力等的非接触电力传递装置。该非接触电力传递装置具备：在与相对配置的一次自谐振线圈之间经由电磁场接受电力等的二次自谐振线圈；沿着内周面保持有二次自谐振线圈的线圈骨架。

此外，如上所述，通过使一次自谐振线圈与二次自谐振线圈进行电磁场谐振耦合而进行非接触送电的技术是近年来引起瞩目的技术。

除了这样的利用了电磁场谐振耦合的供电装置以外，还已知有日本特开2003-143711号公报记载的供电装置等。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-106136号公报

专利文献2：日本特开2010-87353号公报

专利文献3：日本特开2003-143711号公报

发明内容

然而，在日本特开2009-106136号公报及日本特开2010-87353号公报记载的车辆及供电设备中，在蓄电池的充电中，强度高的磁场可能会向车辆的周围漏出。

需要说明的是，在日本特开2003-143711号公报记载的供电装置中，在蓄电池的充电时，强度强的磁场可能会泄漏。

本发明是鉴于上述的课题而作出的发明，其目的是在能够利用电磁场谐振耦合从车辆外部的设备接受电力的车辆中，抑制在受电中强度高的磁场向车辆的周围泄漏的情况。

本发明的第二目的是提供一种在与设于车辆的车辆侧自谐振线圈进行电磁场谐振耦合而输送电力时，能够抑制强度高的磁场向车辆的周围漏出的车辆用外部供电装置。

本发明的车辆具备线圈单元，该线圈单元能够在其与设置在车辆外部的设备侧自谐振线圈之间接受电力。该车辆具备：一对侧梁，以沿着车辆的宽度方向排列的方式设置，并沿着车辆的前后方向延伸；车辆侧自谐振线圈，与设备侧自谐振线圈进行电磁场谐振耦合，而能够从设备侧自谐振线圈接受电力；以及车辆侧电容器，设置于车辆侧自谐振线圈，并设置在一对侧梁之间。

优选的是，上述车辆侧电容器配置在车辆的侧面与通过车辆的宽度方向中央部并沿着车辆的前后方向延伸的假想线之间，车辆侧电容器配置在比车辆的侧面接近假想线的位置。

优选的是，车辆还具备：地板，设置在侧梁上；中央通道，以通过车辆的宽度方向中央部并沿着车辆的前后方向延伸的方式形成于地板，并且以朝向上方鼓出的方式形成；以及屏蔽部件，设置在中央通道的内周面及地板的下表面。

上述车辆侧电容器配置在地板的下方且配置在中央通道内或中央通道的开口部的周围。

优选的是，车辆还具备地板，该地板设置在侧梁上。上述车辆侧自谐振线圈配置在地板的下方，地板与车辆侧自谐振线圈隔开间隔配置。

优选的是，车辆还具备：中央通道，位于上述地板的车辆的宽度方向中央部，沿着车辆的前后方向延伸，并且以朝向上方鼓出的方式形成；以及排气管，以至少一部分进入中央通道内的方式配置，并沿着车辆的前后方向延伸。上述车辆侧自谐振线圈包括：第一圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置；第二圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于排气管与第一圆弧部相反的一侧；以及连接部，通过排气管的上方，并将第一圆弧部及第二圆弧部连接。上述连接部与排气管之间的铅垂方向的距离大于连接部与中央通道之间的铅垂方向的距离。

优选的是，车辆还具备：中央通道，位于上述地板的车辆的宽度方向中央部，沿着车辆的前后方向延伸，并且以朝向上方鼓出的方式形成；以及排气管，以至少一部分进入中央通道内的方式配置，并沿着车辆的前后方向延伸。上述车辆侧自谐振线圈包括：第一圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置；第二圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于排气管与第一圆弧部相反的一侧；以及连接部，通过排气管的下方，并将第一圆弧部及第二圆弧部连接。上述连接部与排气管之间的铅垂方向的距离大于排气管与中央通道之间的铅垂方向的距离。

优选的是，车辆还具备：蓄电池；以及电磁感应线圈，与蓄电池电连接，能够通过电磁感应从车辆侧自谐振线圈接受电力。上述电磁感应线圈与车辆侧自谐振线圈以彼此排列在水平方向的方式设置。

优选的是，车辆还具备：地板，设置在侧梁上；以及排气管，设置在地板的下方，并沿着车辆的前后方向延伸。上述车辆侧自谐振线圈包括：第一圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置；第二圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于排气管与第一圆弧部相反的一侧；以及第一连接部，通过排气管的上方，并将第一圆弧部及第二圆弧部连接。上述电磁感应线圈包括：第三圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置；第四圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于排气管与第三圆弧部相反的一侧；以及第二连接部，通过排气管的上方，并将第三圆弧部及第四圆弧部连接。

优选的是，车辆还具备：地板，设置在侧梁上；以及排气管，设置在地板的下方，并沿着车辆的前后方向延伸。上述车辆侧自谐振线圈包括：第一圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置；第二圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于排气管与第一圆弧部相反的一侧；以及第一连接部，通过排气管的下方，并将第一圆弧部及第二圆弧部连接。上述电磁感应线圈包括：第三圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置；第四圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于排气管与第三圆弧部相反的一侧；以及第二连接部，通过排气管的下方，并将第三圆弧部及第四圆弧部连接。优选的是，车辆还具备：地板，设置在上述侧梁上；排气管，设置在地板的下方，并沿着车辆的前后方向延伸；第一固定构件，将车辆侧电容器固定在固定在地板；以及第二固定构件，将排气管固定在地板，是相对于第一固定构件另行设置的构件。

优选的是，车辆还具备：地板，设置在侧梁上；以及排气管，设置在地板的下方，并沿着车辆的前后方向延伸。上述排气管包括：管部主体；以及管部屏蔽部件，以将管部主体中的位于线圈单元的下方的部分覆盖的方式设置。

优选的是，车辆还具备：地板，设置在侧梁上；以及屏蔽部件，设置于车辆侧自谐振线圈与地板之间。

本发明的外部供电装置设置在供车辆停车的停车空间，该车辆具备：一对侧梁，隔开间隔配置；地板，设置在一对侧梁上；车辆侧自谐振线圈；以及车辆侧电容器，配置在地板的下方且配置在侧梁之间，并且与车辆侧自谐振线圈连接。优选的是，具备：设备侧自谐振线圈，通过与上述车辆侧自谐振线圈进行电磁场谐振耦合，而能够向车辆侧自谐振线圈输送电力；以及设备侧电容器，与设备侧自谐振线圈连接。上述设备侧电容器在车辆停车于停车空间时位于侧梁之间的下方。

优选的是，上述车辆侧自谐振线圈包括：第一圆弧部，以与位于地板的下方的排气管排列在水平方向的方式设置；第二圆弧部，以与排气管排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于排气管与第一圆弧部相反的一侧；连接部，跨过排气管，并将第一圆弧部及第二圆弧部连接。

上述设备侧自谐振线圈是平面线圈，

优选的是，车辆侧自谐振线圈的直径与设备侧自谐振线圈的直径以实质上一致的方式形成，设备侧电容器的电容大于车辆侧电容器的电容。

发明效果

根据本发明的车辆，在从车辆外部以非接触方式接受电力时，能够抑制强度强的磁场向车辆的周围漏出的情况。根据本发明的外部供电装置，在向车辆以非接触方式输送电力时，能够抑制强度强的磁场向车辆的周围漏出的情况。

附图说明

图1是示意性地表示本实施方式1的方式的电动车辆100和向电动车辆100供给电力的外部供电装置200的示意图。

图2是用于说明基于谐振法的送电及受电的原理的示意图。

图3是表示距电流源（磁流源）的距离与电磁场的强度的关系的图。

图4是表示本实施方式1的电动车辆100及设备侧线圈单元201等的侧视图。

图5是从下表面侧观察电动车辆100的立体图。

图6是电动车辆100的仰视图。

图7是表示地板11、中央通道12及排气管20等的立体图。

图8是图5或图6等所示的车辆侧线圈单元101的立体图。

图9是车辆侧线圈单元101及设备侧线圈单元201的剖视图。

图10是示意性地表示在车辆侧线圈单元101与设备侧线圈单元201之间进行电力的交接时的磁场的强度分布的图。

图11是表示车辆侧自谐振线圈110、车辆侧电磁感应线圈120及车辆侧电容器111的立体图。

图12是表示设备侧线圈单元201的立体图。

图13是表示设备侧电磁感应线圈230、设备侧自谐振线圈240及设备侧电容器250的立体图。

图14是搭载在本实施方式2的电动车辆上的车辆侧线圈单元101的剖视图。

图15是表示设置在图14所示的车辆侧线圈单元101上的车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120的立体图。

图16是表示车辆侧自谐振线圈110的变形例的立体图。

具体实施方式

需要说明的是，在以下说明的实施方式中，在提及个数、量等时，除了存在特别记载的情况之外，本发明的范围未必限定为该个数、量等。而且，在以下的实施方式中，各个结构要素除了存在特别记载的情况之外，对于本发明而言就不是必须的。

（实施方式1）

使用图1至图13，对本发明的实施方式1的车辆及外部供电装置进行说明。

图1是示意性地表示本实施方式1的方式的电动车辆100和向电动车辆100供给电力的外部供电装置200的示意图。

电动车辆100停车于设有外部供电装置200的停车空间202的规定位置，主要从外部供电装置200接受电力。需要说明的是，电动车辆100也可以向外部供电装置200供给电力。

为了使电动车辆100停车在规定的位置，而在停车空间202设有轮挡或线。

外部供电装置200包括：与交流电源210连接的高频电力驱动器220；与该高频电力驱动器220连接的设备侧线圈单元201。设备侧线圈单元201主要作为非接触电力送电装置发挥功能，设备侧线圈单元201包括：设备侧自谐振线圈240；与设备侧自谐振线圈240连接的设备侧电容器250；与设备侧自谐振线圈240电连接的设备侧电磁感应线圈230。

交流电源210是车辆外部的电源，例如是系统电源。高频电力驱动器220将从交流电源210接受的电力转换成高频的电力，并将该转换后的高频电力向设备侧电磁感应线圈230供给。需要说明的是，高频电力驱动器220生成的高频电力的频率例如是1M～几十MHz。

设备侧电磁感应线圈230被供给上述的高频电力，由此使从设备侧电磁感应线圈230产生的磁通量经时变化。

设备侧自谐振线圈240与设备侧电磁感应线圈230进行电磁感应耦合，来自设备侧电磁感应线圈230的磁通量发生变化，由此通过电磁感应而使高频的电流流过设备侧自谐振线圈240。

此时，以流过设备侧自谐振线圈240的高频电流的频率、与根据设备侧电磁感应线圈230的磁阻和与设备侧电磁感应线圈230连接的设备侧电容器250的电容C而决定的谐振频率实质上一致的方式向设备侧电磁感应线圈230供给电流。设备侧自谐振线圈240及设备侧电容器250作为LC谐振器发挥功能。

并且，在设备侧自谐振线圈240的周围形成与该谐振频率实质上相同的频率的电场及磁场。如此，在设备侧自谐振线圈240的周围形成规定频率的电磁场。

并且，电动车辆100具备LC谐振器，该LC谐振器具有与通过设备侧自谐振线圈240及设备侧电容器250形成的LC谐振器相同的谐振频率，该LC谐振器与通过设备侧自谐振线圈240及设备侧电容器250形成的LC谐振器进行电磁场谐振耦合，由此从外部供电装置200向电动车辆100输送电力。

需要说明的是，电动车辆100和外部供电装置200主要利用通过设备侧自谐振线圈240及设备侧电容器250形成的电磁场中的近场（渐逝场），从外部供电装置200侧向电动车辆100供给电力。关于利用了该电磁谐振法的无线送电·受电方法的详情，在后面叙述。

电动车辆100具备：主要作为非接触电力受电装置发挥功能的车辆侧线圈单元101；与车辆侧线圈单元101连接的整流器130；与整流器130连接的DC/DC转换器140；与该DC/DC转换器140连接的蓄电池150；动力控制单元（PCU（Power Control Unit））160；与该动力控制单元160连接的电动机单元170；对DC/DC转换器140或动力控制单元160等的驱动进行控制的车辆ECU（Electronic Control Unit）180。

需要说明的是，本实施方式的电动车辆100是具备未图示的发动机的混合动力车辆，但只要是通过电动机驱动的车辆即可，也包括电动机动车或燃料电池车辆。

车辆侧线圈单元101包括：车辆侧自谐振线圈110；与该车辆侧自谐振线圈110连接的车辆侧电容器111；通过电磁感应而与车辆侧自谐振线圈110耦合的车辆侧电磁感应线圈120。需要说明的是，关于车辆侧线圈单元101的详细的结构，在后面叙述。

车辆侧自谐振线圈110和车辆侧电容器111构成LC谐振器，通过车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电容器111形成的LC谐振器的谐振频率与通过设备侧自谐振线圈240及设备侧电容器250形成的LC谐振器的谐振频率实质上一致。

在此，当向设备侧自谐振线圈240供给与该LC谐振器的谐振频率相同的频率的高频电流时，产生频率为该谐振频率的电磁场。

并且，当在距设备侧自谐振线圈240为例如几m以内程度的范围内配置车辆侧自谐振线圈110时，通过车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电容器111形成的LC谐振器发生谐振，电流流过车辆侧自谐振线圈110。如此，车辆侧自谐振线圈110与设备侧自谐振线圈240进行电磁场谐振耦合。

车辆侧电磁感应线圈120与车辆侧自谐振线圈110进行电磁感应耦合，取出车辆侧自谐振线圈110接受的电力。车辆侧电磁感应线圈120从车辆侧自谐振线圈110依次取出电力，由此从设备侧自谐振线圈240经由电磁场向车辆侧自谐振线圈110依次供给电力。如此，车辆侧线圈单元101和设备侧线圈单元201采用所谓电磁谐振方式的无线送电·受电方式。

整流器130与车辆侧电磁感应线圈120连接，将从车辆侧电磁感应线圈120供给的交流电流转换成直流电流，向DC/DC转换器140供给。

DC/DC转换器140对从整流器130供给的直流电流的电压进行调整，向蓄电池150供给。

动力控制单元160包括与蓄电池150连接的转换器和与该转换器连接的逆变器，转换器对从蓄电池150供给的直流电流进行调整（升压），向逆变器供给。逆变器将从转换器供给的直流电流转换成交流电流，向电动机单元170供给。

电动机单元170例如采用三相交流电动机等，由从动力控制单元160的逆变器供给的交流电流来驱动。

需要说明的是，在将蓄积于蓄电池150的电力向交流电源210供给时，例如，DC/DC转换器140对来自蓄电池150的电流进行升压，向整流器130供给。整流器130将来自DC/DC转换器140的直流电流转换成高频电流。该高频电流的频率设为上述的谐振频率。

整流器130将该高频电流向车辆侧电磁感应线圈120供给。车辆侧自谐振线圈110通过电磁感应而从车辆侧电磁感应线圈120接受高频电流。该高频电流的频率与谐振频率实质上一致，通过车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电容器111形成的LC谐振器发生谐振。并且，在车辆侧自谐振线圈110的周围形成频率为上述谐振频率的电磁场（电磁场）。

并且，通过在距车辆侧自谐振线圈110为例如几m左右的范围内配置设备侧自谐振线圈240，而通过设备侧自谐振线圈240及设备侧电容器250形成的LC谐振器发生谐振。并且，向设备侧自谐振线圈240供给的电力通过电磁感应向设备侧电磁感应线圈230引出。向设备侧自谐振线圈240引出的电力通过高频电力驱动器220向交流电源210供给。

需要说明的是，在电动车辆100为混合动力车辆的情况下，电动车辆100还具备发动机、动力分割机构，电动机单元170包括：主要作为发电机发挥功能的电动发电机；主要作为电动机发挥功能的电动发电机。

本实施方式1的车辆侧线圈单元101与设备侧线圈单元201之间为无线送电·受电方式，采用利用了电磁场的谐振法。

图2是用于说明基于谐振法的送电及受电的原理的示意图，使用该图2，说明基于谐振法的送电及受电的原理。

参照图2，在该谐振法中，与两个音叉发生共振的情况同样地，具有相同固有谐振频率的两个LC谐振线圈在电磁场（近场）中发生谐振，由此从一方的线圈经由电磁场向另一方的线圈输送电力。

具体而言，在高频电源310上连接一次线圈320，向通过电磁感应而与一次线圈320磁耦合的一次自谐振线圈330供给1M至几十MHz的高频电力。一次自谐振线圈330是基于线圈自身的电感和寄生电容（在线圈上连接电容器时，包括电容器的电容）的LC谐振器，经由电磁场（近场）而与具有与一次自谐振线圈330相同的谐振频率的二次自谐振线圈340发生谐振。于是，能量（电力）经由电磁场从一次自谐振线圈330向二次自谐振线圈340移动。向二次自谐振线圈340移动的能量（电力）由通过电磁感应而与二次自谐振线圈340磁耦合的二次线圈350取出，向负载360供给。需要说明的是，基于谐振法的送电在表示一次自谐振线圈330与二次自谐振线圈340的谐振强度的Q值例如比100大时实现。

需要说明的是，当表示图2的结构与图1的结构的对应关系时，图1所示的交流电源210及高频电力驱动器220相当于图2的高频电源310。而且，图1所示的设备侧电磁感应线圈230相当于图2的一次线圈320。而且，图1所示的设备侧自谐振线圈240及设备侧电容器250相当于图2的一次自谐振线圈330及一次自谐振线圈330的寄生电容。

图1所示的车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电容器111相当于图2所示的二次自谐振线圈340及二次自谐振线圈340的寄生电容。

图1所示的车辆侧电磁感应线圈120相当于图2的二次线圈350。并且，图1所示的整流器130、DC/DC转换器140及蓄电池150相当于图2所示的负载360。

而且，本实施方式1的无线送电·受电方式通过利用电磁场的“静电场”为支配性的近场（渐逝场），能实现送电及受电效率的提高。

图3是表示距电流源（磁流源）的距离与电磁场的强度的关系的图。参照图3，电磁场由3个分量构成。曲线k1是与距波源的距离成反比例的分量，称为“辐射电场”。曲线k2是与距波源的距离的平方成反比例的分量，称为“感应电场”。而且，曲线k3是与距波源的距离的立方成反比例的分量，称为“静电场”。

“静电场”是随着距波源的距离增大而电磁波的强度急剧减少的区域，在谐振法中，利用该“静电场”为支配性的近场（渐逝场）而进行能量（电力）的输送。即，在“静电场”为支配性的近场中，使具有相同的固有振动频率的一对谐振器（例如一对LC谐振线圈）发生谐振，由此从一方的谐振器（一次自谐振线圈）向另一方的谐振器（二次自谐振线圈）输送能量（电力）。该“静电场”不向远方传播能量，因此与通过将能量传播至远方的“辐射电场”来输送能量（电力）的电磁波相比，谐振法能够以更少的能量损失输送电力。

如此，本实施方式1的电动车辆100和外部供电装置200利用电磁场的近场的谐振，在电动车辆100的车辆侧线圈单元101与外部供电装置200的设备侧线圈单元201之间进行电力的送电或受电。

在此，在车辆侧线圈单元101与设备侧线圈单元201之间进行电力的送电及受电时，若强度高的磁场向车辆的周围漏出，则可能会给电动车辆100的周围的电气设备等造成影响。

本申请的发明者等专心努力的结果是发现了在受电及送电的过程中，从构成谐振器的一部分的车辆侧电容器111或设备侧电容器250形成特别强的磁场。因此，在本申请发明中，在受电及送电的过程中，以抑制强磁场向电动车辆100的周围漏出的情况为目的，以下对其具体的结构进行说明。

图4是表示本实施方式1的电动车辆100及设备侧线圈单元201等的侧视图。需要说明的是，在该图4中，电动车辆100停车在停车空间202的规定的位置。

如该图4所示，车辆侧线圈单元101在电动车辆100的底面，配置在电动车辆100的长度方向的中央部。具体而言，车辆侧线圈单元101设置在与比电动车辆100的前端部及后端部接近电动车辆100的长度方向的中央部的位置。

设备侧线圈单元201在电动车辆100停车在停车空间202的规定位置时，以与车辆侧线圈单元101对置的方式设置在停车空间202内。需要说明的是，设备侧线圈单元201既可以配置在停车空间202的地面上，也可以配置在停车空间202的地面上形成的孔部内。

图5是从下表面侧观察电动车辆100的立体图，图6是电动车辆100的仰视图。

如该图5及图6所示，电动车辆100具备在电动车辆100的底面沿着电动车辆100的宽度方向隔开间隔配置的一对侧梁10A、10B、配置在该侧梁10A、10B上的地板11、配置在地板11的下表面的排气管20，车辆侧线圈单元101配置在地板11的下表面且配置在侧梁10A、10B之间。

侧梁10A、10B构成车辆的框架的一部分，配置在电动车辆100的底面的侧边部的附近。侧梁10A、10B沿着车辆的前后方向延伸。

地板11是将车辆内部与车辆外部分隔的分隔壁，地板11固定在侧梁10A、10B上。

在地板11中的电动车辆100的宽度方向中央部形成有沿着电动车辆100的前后方向延伸的中央通道12。

排气管20以该排气管20的上端部的一部分进入到中央通道12内的方式配置在中央通道12的下方。排气管20以沿着电动车辆100的前后方向延伸的方式形成，排气管20的一端与电动车辆100的发动机连接，另一端与消声器连接。

发动机配置在车辆的前方侧形成的发动机室内，消声器与车辆的后端部连接。

车辆侧线圈单元101配置在排气管20与地板11之间。

图7是表示地板11、中央通道12及排气管20等的立体图。如该图7所示，中央通道12以朝向上方鼓出的方式形成。排气管20隔开间隔而配置在中央通道12的下方，并通过支承部21而固定于地板11。

图8是图5或图6等所示的车辆侧线圈单元101的立体图，图9是车辆侧线圈单元101及设备侧线圈单元201的剖视图。

在图8中，排气管20包括管主体22、设置在管主体22的周面上的屏蔽部件23。管主体22由铁等金属材料形成。屏蔽部件23由涡流损失或磁滞损失比构成管主体22的金属材料小的金属材料形成，例如，由铜、铝等金属材料形成。屏蔽部件23如图5及图6所示，形成在排气管20中的位于车辆侧线圈单元101的下方的部分及与该部分相邻的部分。

如图8及图9所示，车辆侧线圈单元101配置在地板11的下方且配置在侧梁10A、10B之间。而且，车辆侧线圈单元101配置在地板11与排气管20之间。

车辆侧线圈单元101包括：树脂壳体102；粘贴在树脂壳体102的内周面上的屏蔽部件103；收容在屏蔽部件103内的车辆侧自谐振线圈110；车辆侧电容器111；车辆侧电磁感应线圈120；对车辆侧电磁感应线圈120及车辆侧自谐振线圈110进行支承的支承构件104；将支承构件104与地板11连结的轴部105。

树脂壳体102由绝缘性的树脂构件形成。树脂壳体102包括：在地板11的下表面安装的上壁部106；从上壁部106的周缘部垂下的周壁部107。在上壁部106的中央部，形成有沿着中央通道12的内周面延伸且以朝向上方鼓出的方式形成的鼓出部108。

在周壁部107，如图8所示，在周壁部107的开口缘部形成有沿着排气管20的外周面弯曲的槽部109。排气管20配置在车辆侧线圈单元101的下方。

屏蔽部件103由铜等金属材料形成，能实现涡流损失及磁滞损失的减少。

屏蔽部件103包括：沿着树脂壳体102的上壁部106延伸的上壁部121；以从上壁部121的周缘部垂下的方式形成的周壁部122。上壁部121包括沿着鼓出部108的内周面延伸的鼓出部123。支承构件104例如由绝缘性的树脂材料形成，将车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120一体地保持。支承构件104通过轴部105而固定于地板11。

车辆侧电容器111从图9可知，配置在从地板11向下方伸出的侧梁10A及10B之间。

图10是示意性地表示在车辆侧线圈单元101与设备侧线圈单元201之间进行电力的交接时的磁场的强度分布的图。在该图10中，区域R1的磁场的强度最高，随着从区域R1变为区域R2、区域R3、区域R4、区域R5，而磁场强度下降。从该图11可知，在车辆侧电容器111及设备侧电容器250的周围产生强度最高的磁场。

在此，在本实施方式1的电动车辆100中，车辆侧电容器111如图9所示，配置在侧梁10A、10B之间，侧梁10A、10B抑制磁场或电磁场向电动车辆100的周围漏出的情况。

在图5及图6中，车辆侧电容器111设置在通过电动车辆100的宽度方向中央部且沿着电动车辆100的前后方向延伸的中心线O与电动车辆100的侧面之间，车辆侧电容器111配置在比电动车辆100的侧面接近中心线O的位置。因此，能够抑制在车辆侧电容器111的周围产生的强度高的磁场向电动车辆100的周围泄漏的情况。

在图9中，车辆侧电容器111配置在地板11的下方且配置在中央通道12的开口部的周围。

在中央通道12的周围形成的磁场中的朝向侧梁10A的上方放射的部分由在中央通道12的内周面设置的屏蔽部件103朝向设备侧线圈单元201反射或由该屏蔽部件103吸收。由此，能够抑制强度高的磁场向电动车辆100的周围泄漏的情况。

需要说明的是，如图9的虚线所示，可以将车辆侧电容器111配置在中央通道12内。即使在将车辆侧电容器111配置在中央通道12内的情况下，在车辆侧电容器111的周围形成的磁场中的相比侧梁10A、10B朝向上方放射的部分也由在中央通道12的内周面形成的屏蔽部件103朝向设备侧线圈单元201反射或由该屏蔽部件103吸收。由此，抑制强度强的磁场向电动车辆100的周围泄漏的情况。

需要说明的是，在电力的交接时，在车辆侧自谐振线圈110、车辆侧电容器111及车辆侧电磁感应线圈120的周围形成磁场及电磁场，该磁场及电磁场中的相比车辆侧自谐振线圈110向上方放射的部分由屏蔽部件103吸收或朝向设备侧线圈单元201反射。由此，能抑制电磁场及磁场进入到电动车辆100内的情况。

而且，在排气管20中的位于车辆侧线圈单元101的下方的部分配置有屏蔽部件23，因此能抑制车辆侧线圈单元101与设备侧线圈单元201之间的送电效率及受电效率的减少。

图11是表示车辆侧自谐振线圈110、车辆侧电磁感应线圈120及车辆侧电容器111的立体图。

车辆侧自谐振线圈110包括：以与排气管20排列在水平方向的方式设置的圆弧部131；配置在相对于排气管20与圆弧部131相反的一侧的圆弧部132；将圆弧部131的一端及圆弧部132的一端连接的连接部133；将圆弧部131的另一端及圆弧部132的另一端连接的连接部134。连接部133及连接部134通过地板11与排气管20之间，从排气管20及地板11隔开间隔配置。

圆弧部131及圆弧部132以相对于排气管20排列在水平方向的方式配置，连接部133、134以通过排气管20的上方的方式形成，因此能抑制车辆侧自谐振线圈110从地板11的下表面伸出的情况。在该图11所示的例子中，车辆侧电容器111连接在连接部133的端部与圆弧部131的端部之间。

车辆侧电磁感应线圈120是平面线圈，配置在车辆侧自谐振线圈110的外周。车辆侧电磁感应线圈120及车辆侧自谐振线圈110以在平面上排列的方式配置。由此，能实现车辆侧线圈单元101的薄型化。

车辆侧电磁感应线圈120包括：以与圆弧部132及排气管20排列在平面方向的方式设置的圆弧部142；以与圆弧部131及排气管20排列在平面方向的方式设置的圆弧部141；将圆弧部141的一端及圆弧部142的一端连接的连接部143；将圆弧部142的另一端及连接部143的另一端连接的连接部144；设置在圆弧部142的连接端子146、147。

连接部143及连接部144与连接部133及连接部134同样地，以通过地板11的中央通道12与排气管20之间的方式形成。

如此，连接部143、144以通过排气管20的上方的方式形成，圆弧部141、142以与排气管20在平面上排列的方式形成，因此能够抑制车辆侧电磁感应线圈120从电动车辆100的底面伸出的情况。

连接部133与连接部143彼此对置，连接部134与连接部144彼此对置，能抑制车辆侧自谐振线圈110与车辆侧电磁感应线圈120的基于电磁感应的联结的减少。

车辆侧电磁感应线圈120配置在车辆侧自谐振线圈110的外周，因此能够简单地将车辆侧电磁感应线圈120与图1所示的整流器130连接。

在图9中，车辆侧自谐振线圈110从地板11隔开间隔配置，能抑制在车辆侧自谐振线圈110与地板11之间发生放电的情况。同样地，车辆侧电磁感应线圈120也从地板11隔开间隔配置，能抑制在车辆侧电磁感应线圈120与地板11之间发生放电的情况。

连接部134（133）与排气管20的铅垂方向上的距离L1大于连接部134与中央通道12的铅垂方向上的距离L2。

因此，即使排气管20及车辆侧自谐振线圈110发生振动，也能确保排气管20及车辆侧自谐振线圈110之间的绝缘距离，能够抑制在排气管20与车辆侧自谐振线圈110之间发生放电的情况。

同样地，连接部144与排气管20的铅垂方向上的距离大于连接部144与中央通道12的铅垂方向上的距离，从而能确保排气管20与连接部144之间的绝缘距离。

排气管20由支承部21固定，且由将车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120固定的支承构件104及轴部105固定。如此，将排气管20固定的构件与将车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120固定的构件另行设置，因此即使来自发动机的振动而导致排气管20发生振动，也能抑制排气管20的振动向车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120传递的情况。

由此，能抑制车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120较大振动的情况，能够确保车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120与地板11之间的绝缘距离。

同样地，能抑制车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120较大振动的情况，因此也能确保车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120与排气管20之间的绝缘距离。

图12是表示设备侧线圈单元201的立体图。在该图12及上述图9中，设备侧线圈单元201包括：树脂壳体251；在树脂壳体251的内周面及底面设置的屏蔽部件252；收容在树脂壳体251内的设备侧电磁感应线圈230及设备侧自谐振线圈240；将设备侧电磁感应线圈230及设备侧自谐振线圈240一体保持的支承构件253；将支承构件253向树脂壳体251的底面固定的轴部254；与轴部254连接的设备侧电容器250。

在车辆侧线圈单元101与设备侧线圈单元201之间进行电力的交接时，在设备侧电容器250的周围产生强度强的磁场。

在图9中，当电动车辆100停车在停车空间202的规定位置时，设备侧电容器250设置成位于电动车辆100的侧梁10A与侧梁10B之间的下方。

因此，通过侧梁10A、10B，能抑制在设备侧电容器250的周围形成的强度强的磁场向电动车辆100的周围漏出的情况。设备侧电容器250配置在车辆侧电容器111的下方。

图13是表示设备侧电磁感应线圈230、设备侧自谐振线圈240及设备侧电容器250的立体图。如该图13所示，设备侧自谐振线圈240及设备侧电磁感应线圈230采用平面线圈，设备侧电磁感应线圈230及设备侧自谐振线圈240以彼此排列在平面方向的方式设置。由此，能实现设备侧线圈单元201的薄型化。

设备侧电磁感应线圈230配置在设备侧自谐振线圈240的外周侧，在设于设备侧电磁感应线圈230的端子部231、232上容易连接配线。

在此，当从上方观察车辆侧自谐振线圈110和设备侧自谐振线圈240时，车辆侧自谐振线圈110的直径与设备侧自谐振线圈240的直径实质上一致。

另一方面，在车辆侧自谐振线圈110设有连接部133、134，因此车辆侧自谐振线圈110的线圈线的长度比设备侧自谐振线圈240的线圈线的长度长。另一方面，设备侧电容器250的电容比车辆侧电容器111的电容大，通过设备侧电容器250及设备侧电容器250形成的LC谐振器的谐振频率与通过车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电容器111形成的LC谐振器的谐振频率实质上一致。

（实施方式2）

图14是搭载在本实施方式2的电动车辆上的车辆侧线圈单元101的剖视图，图15是表示设置在图14所示的车辆侧线圈单元101上的车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120的立体图。

需要说明的是，在图14及图15中，对于与上述图1至图13所示的结构相同或相当的结构，标注同一标号而有时省略其说明。在本实施方式2中，车辆侧电容器111也与上述实施方式1同样地配置在侧梁10A、10B之间。

如图15所示，车辆侧自谐振线圈110包括：以与排气管20排列在水平方向的方式配置的圆弧部131；配置在相对于排气管20与圆弧部131相反的一侧的圆弧部132；以将圆弧部131的一端与圆弧部132的一端连接的方式设置的连接部135；以将圆弧部131的另一端与圆弧部132的另一端连接的方式设置的连接部136。连接部135及连接部136通过排气管20的下方，并将圆弧部131及圆弧部132连接。

车辆侧电磁感应线圈120包括：以与排气管20排列在水平方向的方式配置的圆弧部141；设置在相对于排气管20与圆弧部141相反的一侧的圆弧部142；将圆弧部141的一端及圆弧部142的一端连接的连接部148；将圆弧部141的另一端及圆弧部142的另一端连接的连接部149。连接部148及连接部149均通过排气管20的下方，并将圆弧部141及圆弧部142连接。

连接部148及连接部135对置，连接部136及连接部149对置，因此能抑制车辆侧自谐振线圈110及车辆侧电磁感应线圈120之间的受电效率的下降。

在图14中，排气管20与连接部135之间的铅垂方向上的距离L3大于中央通道12与排气管20之间的铅垂方向上的距离L4。

因此，即使排气管20及车辆侧自谐振线圈110发生振动，也能够确保连接部135与排气管20之间的绝缘距离。

需要说明的是，在上述实施方式1、2中，作为车辆侧自谐振线圈110，采用了平面线圈且车辆侧自谐振线圈110的匝数为1匝以下的线圈，但不局限于此。例如图16所示只要能确保绝缘距离即可，也可以如图16所示为2匝以上。而且，关于车辆侧电磁感应线圈120，在上述实施方式1、2中，采用了平面线圈且匝数为1匝以下的线圈，但不局限于此，也可以将匝数设为2匝以上。

如以上那样，对本发明的实施方式进行了说明，但应考虑的是本次公开的实施方式全部的点为例示而不受限制。本发明的范围由权利要求书公开，并包括与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

工业上的可利用性

本发明能够适用于车辆及外部供电装置。

标号说明

10A、10B 侧梁，11 地板，12 中央通道，20 排气管，21 支承部，22 管主体，23、103、252 屏蔽部件，100 电动车辆，101 车辆侧线圈单元，102、251 树脂壳体，104、253 支承构件，105、254 轴部，106 上壁部，107、122 周壁部，108、123 鼓出部，109 槽部，110 车辆侧自谐振线圈，111 车辆侧电容器，120 车辆侧电磁感应线圈，121 上壁部，130 整流器，200 外部供电装置，201 设备侧线圈单元，202 停车空间，210 交流电源，220 高频电力驱动器，230 设备侧电磁感应线圈，231、232 端子部，240 设备侧自谐振线圈，250 设备侧电容器。

Claims (14)

1.一种车辆，具备线圈单元（101），该线圈单元（101）能够在其与设置在车辆外部的设备侧自谐振线圈（240）之间接受电力，所述车辆具备：

一对侧梁（10A、10B），以沿着所述车辆的宽度方向排列的方式设置，并沿着所述车辆的前后方向延伸；

车辆侧自谐振线圈（110），与所述设备侧自谐振线圈（240）进行电磁场谐振耦合，而能够从所述设备侧自谐振线圈（240）接受电力；以及

车辆侧电容器（111），设置于所述车辆侧自谐振线圈（110），并设置在所述一对侧梁（10A、10B）之间。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述车辆侧电容器（111）配置在所述车辆的侧面与通过所述车辆的宽度方向中央部并沿着车辆的前后方向延伸的假想线（O）之间，所述车辆侧电容器（111）配置在比所述车辆的侧面接近所述假想线（O）的位置。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中，

还具备：

地板（11），设置在所述侧梁（10A、10B）上；

中央通道（12），以通过所述车辆的宽度方向中央部并沿着所述车辆的前后方向延伸的方式形成于所述地板（11），并且以朝向上方鼓出的方式形成；以及

屏蔽部件，设置在所述中央通道（12）的内周面及所述地板（11）的下表面，

所述车辆侧电容器（111）配置在地板（11）的下方且配置在所述中央通道（12）内或中央通道（12）的开口部的周围。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中，

还具备地板（11），该地板（11）设置在所述侧梁（10A、10B）上，

所述车辆侧自谐振线圈（110）配置在所述地板（11）的下方，

所述地板（11）与所述车辆侧自谐振线圈（110）隔开间隔配置。

5.根据权利要求4所述的车辆，其中，

还具备：

中央通道（12），位于所述地板（11）的所述车辆的宽度方向中央部，沿着所述车辆的前后方向延伸，并且以朝向上方鼓出的方式形成；以及

排气管（20），以至少一部分进入所述中央通道（12）内的方式配置，并沿着所述车辆的前后方向延伸，

所述车辆侧自谐振线圈（110）包括：

第一圆弧部（131），以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置；

第二圆弧部（132），以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于所述排气管（20）与所述第一圆弧部（131）相反的一侧；以及

连接部，通过所述排气管（20）的上方，并将所述第一圆弧部（131）及所述第二圆弧部（132）连接，

所述连接部与所述排气管（20）之间的铅垂方向的距离大于所述连接部与所述中央通道（12）之间的铅垂方向的距离。

6.根据权利要求4所述的车辆，其中，

还具备：

中央通道（12），位于所述地板（11）的所述车辆的宽度方向中央部，沿着所述车辆的前后方向延伸，并且以朝向上方鼓出的方式形成；以及

排气管（20），以至少一部分进入所述中央通道（12）内的方式配置，并沿着所述车辆的前后方向延伸，

所述车辆侧自谐振线圈（110）包括：

第一圆弧部（131），以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置；

第二圆弧部（132），以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于所述排气管（20）与所述第一圆弧部（131）相反的一侧；以及

连接部，通过所述排气管（20）的下方，并将所述第一圆弧部（131）及所述第二圆弧部（132）连接，

所述连接部与所述排气管（20）之间的铅垂方向的距离大于所述排气管（20）与所述中央通道（12）之间的铅垂方向的距离。

7.根据权利要求1所述的车辆，其中，

还具备：

蓄电池；以及

电磁感应线圈，与所述蓄电池电连接，能够通过电磁感应从所述车辆侧自谐振线圈（110）接受电力，

所述电磁感应线圈与所述车辆侧自谐振线圈（110）以彼此排列在水平方向的方式设置。

8.根据权利要求7所述的车辆，其中，

还具备：

地板（11），设置在所述侧梁（10A、10B）上；以及

排气管（20），设置在所述地板（11）的下方，并沿着所述车辆的前后方向延伸，

所述车辆侧自谐振线圈（110）包括：

第一圆弧部（131），以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置；

第二圆弧部（132），以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于所述排气管（20）与所述第一圆弧部（131）相反的一侧；以及

第一连接部，通过所述排气管（20）的上方，并将所述第一圆弧部（131）及所述第二圆弧部（132）连接，

所述电磁感应线圈包括：

第三圆弧部，以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置；

第四圆弧部，以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于所述排气管（20）与所述第三圆弧部相反的一侧；以及

第二连接部，通过所述排气管（20）的上方，并将所述第三圆弧部及所述第四圆弧部连接。

9.根据权利要求7所述的车辆，其中，

还具备：

地板（11），设置在所述侧梁（10A、10B）上；以及

排气管（20），设置在所述地板（11）的下方，并沿着所述车辆的前后方向延伸，

所述车辆侧自谐振线圈（110）包括：

第一圆弧部（131），以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置；

第二圆弧部（132），以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于所述排气管（20）与所述第一圆弧部（131）相反的一侧；以及

第一连接部，通过所述排气管（20）的下方，并将所述第一圆弧部（131）及所述第二圆弧部（132）连接，

所述电磁感应线圈包括：

第三圆弧部，以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置；

第四圆弧部，以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于所述排气管（20）与所述第三圆弧部相反的一侧；以及

第二连接部，通过所述排气管（20）的下方，并将所述第三圆弧部及所述第四圆弧部连接。

10.根据权利要求1所述的车辆，其中，

还具备：

地板（11），设置在所述侧梁（10A、10B）上；

排气管（20），设置在所述地板（11）的下方，并沿着所述车辆的前后方向延伸；

第一固定构件，将所述车辆侧电容器固定在所述地板；以及

第二固定构件，将所述排气管固定在所述地板，是相对于所述第一固定构件另行设置的构件。

11.根据权利要求1所述的车辆，其中，

还具备：

地板（11），设置在所述侧梁（10A、10B）上；以及

排气管（20），设置在所述地板（11）的下方，并沿着所述车辆的前后方向延伸，

所述排气管（20）包括：

管部主体；以及

管部屏蔽部件，以将所述管部主体中的位于所述线圈单元（101）的下方的部分覆盖的方式设置。

12.根据权利要求1所述的车辆，其中，

还具备：

地板（11），设置在所述侧梁（10A、10B）上；以及

屏蔽部件，设置于所述车辆侧自谐振线圈（110）与所述地板（11）之间。

13.一种外部供电装置，设置在供车辆停车的停车空间，该车辆具备：一对侧梁（10A、10B），隔开间隔配置；地板（11），设置在所述一对侧梁（10A、10B）上；车辆侧自谐振线圈（110）；以及车辆侧电容器（111），配置在所述地板（11）的下方且配置在所述侧梁（10A、10B）之间，并且与所述车辆侧自谐振线圈（110）连接，

所述外部供电装置具备：

设备侧自谐振线圈（240），通过与所述车辆侧自谐振线圈（110）进行电磁场谐振耦合，而能够向所述车辆侧自谐振线圈（110）输送电力；以及

设备侧电容器（250），与所述设备侧自谐振线圈（240）连接，

所述设备侧电容器在所述车辆停车于所述停车空间时位于所述侧梁（10A、10B）之间的下方。

14.根据权利要求13所述的外部供电装置，其中，

所述车辆侧自谐振线圈（110）包括：

第一圆弧部（131），以与位于所述地板（11）的下方的排气管（20）排列在水平方向的方式设置；

第二圆弧部（132），以与所述排气管（20）排列在水平方向的方式设置，并配置在相对于所述排气管（20）与所述第一圆弧部（131）相反的一侧；以及

连接部，跨过所述排气管（20），并将所述第一圆弧部（131）及所述第二圆弧部（132）连接，

所述设备侧自谐振线圈（240）是平面线圈，

所述车辆侧自谐振线圈（110）的直径与所述设备侧自谐振线圈（240）的直径以实质上一致的方式形成，

所述设备侧电容器的电容大于所述车辆侧电容器（111）的电容。

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