CN104335442A - 受电装置和送电装置 - Google Patents

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Abstract

提供受电装置及送电装置，受电装置具备：第1壳体(24)，其在内部形成有收容部；芯(21)，其配置在第1壳体(24)内；第2线圈(22)，其配置在第1壳体(24)内，设置于芯(21)；第1电气设备，其配置在第1壳体(24)内，并且与第2线圈(22)连接；第1绝缘构件(40)，其配置在第1壳体(24)的内表面与第2线圈(22)之间、以及第1壳体(24)的内表面与第1电气设备之间；冷却装置，其使制冷剂流通来冷却第2线圈(22)和第1电气设备，第2线圈(22)和第1电气设备隔着第1绝缘构件(40)而安装于第1壳体(24)的内表面，第1电气设备配置在比第2线圈(22)靠制冷剂的流通方向的上游。

Description

受电装置和送电装置
技术领域
本发明涉及受电装置和送电装置。
背景技术
近年来，出于对环境的考虑，使用电池等的电力使驱动轮驱动的混合动力车辆和/或电动汽车等受到关注。
特别是，近年来，在搭载有如上所述电池的电动车辆中，能够不使用插头等而以非接触方式对电池进行充电的无线充电受到关注。
例如，日本特开2011-50127号公报所记载的非接触电力供给装置具备受电部和送电部，送电部和受电部均包括H形状的芯和安装于该芯的线圈。
芯包括2个磁极部和小宽度线圈覆盖部，该小宽度线圈覆盖部形成在该2个磁极部之间，卷绕有线圈。
上述2个磁极部形成为关于通过小宽度线圈覆盖部的中心且与2个磁极部垂直相交的对称轴线对称，芯形成为关于上述对称轴对称的H字形状。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2011-50127号公报
发明内容
通常，在受电部与送电部之间进行电力传送时，受电部的线圈的温度和/或送电部的线圈的温度等上升。
因此，具备如上所述的受电部的受电装置需要具备冷却受电部的冷却装置。同样，具备如上所述的送电部的送电装置需要具备冷却送电部的冷却装置。
因此，在以往的受电装置、送电装置中，存在装置自身容易大型化的问题。
本发明是鉴于如上所述的问题而完成的发明，其第1目的在于，提供一种既能够抑制装置的大型化又能够良好地冷却受电部的受电装置。第2目的在于，提供一种既能够抑制装置的大型化又能够良好地冷却送电部的送电装置。
用于解决问题的手段
本发明的受电装置是以非接触方式从包括第1线圈的送电部接受电力的受电装置。受电装置具备：壳体，其在内部形成有收容部；芯，其配置在壳体内；第2线圈，其配置在壳体内，设置于芯；电气设备，其配置在壳体内，并且与第2线圈连接；绝缘构件，其配置在壳体的内表面与第2线圈之间、以及壳体的内表面与电气设备之间；以及冷却装置，其使制冷剂流通来冷却第2线圈和电气设备。
上述第2线圈和电气设备隔着绝缘构件而安装于壳体的内表面。上述电气设备配置在比第2线圈靠制冷剂的流通方向的上游。
优选，上述电气设备包括与第2线圈连接的电容器和对第2线圈接收受到的电流进行整流的整流器。上述整流器配置在比电容器靠制冷剂的流通方向的上游侧。上述电容器配置在比第2线圈靠制冷剂的流通方向的上游侧。
优选，上述电气设备包括与第2线圈连接的电容器和对第2线圈接受到的电流进行整流的整流器。上述电容器配置在比整流器靠制冷剂的流通方向的上游侧。上述整流器配置在比第2线圈靠制冷剂的流通方向的上游侧。
优选，上述第2线圈形成为围绕第1卷绕轴的周围。上述芯包括：第1轴部，其供第2线圈卷绕；第1磁极部，其形成在第1轴部的第1端部，在与第1卷绕轴的延伸方向交叉的第1交叉方向上延伸；以及第2磁极部，其形成在第1轴部的第2端部，在第1交叉方向上延伸。上述第1交叉方向上的第1轴部的宽度比第1交叉方向上的第1磁极部的长度和第2磁极部的长度短。第1中央部和第2中央部位于比第3中央部靠第1交叉方向的一侧，该第1中央部位于上述第1交叉方向上的第1磁极部的中央，该第2中央部位于第1交叉方向上的第2磁极部的中央，该第3中央部位于第1交叉方向上的第1轴部的中央。上述电气设备相对于第1轴部配置在第1交叉方向的一侧，并且配置在第1磁极部与第2磁极部之间。优选，上述冷却装置向壳体内供给制冷剂。
优选，上述第2线圈形成为围绕第1卷绕轴的周围。上述冷却装置在与第1卷绕轴的延伸方向交叉的第1交叉方向上供给制冷剂。优选，上述壳体密闭。
优选，由上述第2线圈和与第2线圈连接的电容器形成以非接触方式从送电部接受电力的受电部。上述送电部的固有频率与受电部的固有频率之差为受电部的固有频率的10％以下。
优选，由上述第2线圈和与第2线圈连接的电容器形成以非接触方式从送电部接受电力的受电部。上述受电部与送电部的耦合系数为0.1以下。
优选，由上述第2线圈和与第2线圈连接的电容器形成以非接触方式从送电部接受电力的受电部。上述受电部通过形成在受电部与送电部之间且以特定的频率振动的磁场和形成在受电部与送电部之间且以特定的频率振动的电场的至少一方来从送电部接受电力。
本发明的送电装置，是以非接触方式向包括第1线圈的受电部输送电力的送电装置。送电装置具备：壳体，其在外部形成有收容部；芯，其配置在壳体内；第1线圈，其配置在壳体内，设置于芯；电气设备，其配置在壳体内，并且与第1线圈连接；绝缘构件，其配置在壳体的内表面与第1线圈之间、以及壳体的内表面与电气设备之间；以及冷却装置，其使制冷剂流通来冷却第1线圈和电气设备。
上述第1线圈和电气设备隔着绝缘构件而安装于壳体的内表面。上述电气设备配置在比第1线圈靠制冷剂的流通方向的上游。
优选，上述电气设备包括与第1线圈连接的电容器。
优选，上述第1线圈形成为围绕第2卷绕轴的周围。上述芯包括：第2轴部，其供第1线圈卷绕；第3磁极部，其形成在第2轴部的第3端部，在与第2卷绕轴的延伸方向交叉的第2交叉方向上延伸；以及第4磁极部，其形成在第2轴部的第4端部，在第2交叉方向上延伸。上述第2交叉方向上的第2轴部的宽度比第2交叉方向上的第3磁极部的长度和第4磁极部的长度短。第4中央部和第5中央部位于比第6中央部靠所述第2交叉方向的一侧，该第4中央部位于上述第2交叉方向上的第3磁极部的中央，该第5中央部位于第2交叉方向上的第4磁极部的中央，该第6中央部位于第2交叉方向上的第2轴部的中央。上述电气设备相对于第2轴部配置在第2交叉方向的一侧，并且配置在第3磁极部与第4磁极部之间。
优选，上述冷却装置向壳体内供给制冷剂。
优选，上述第1线圈形成为围绕第2卷绕轴的周围。上述冷却装置在与第2卷绕轴的延伸方向交叉的第2交叉方向上供给制冷剂。优选，上述壳体密闭。
优选，由上述第1线圈和与第1线圈连接的电容器形成以非接触方式向受电部输送电力的送电部。上述送电部的固有频率与受电部的固有频率之差为受电部的固有频率的10％以下。
优选，由上述第1线圈和与第1线圈连接的电容器形成以非接触方式向受电部输送电力的送电部。上述受电部与送电部的耦合系数为0.1以下。
优选，由上述第1线圈和与第1线圈连接的电容器形成以非接触方式向受电部输送电力的送电部。上述送电部通过形成在受电部与送电部之间且以特定的频率振动的磁场和形成在受电部与送电部之间且以特定的频率振动的电场的至少一方来向受电部输送电力。
发明效果
根据本发明的受电装置，能够既抑制装置的大型化、又良好地冷却受电部。根据本发明的送电部，能够既抑制装置的大型化、又良好地冷却送电部。
附图说明
图1是示意性表示本实施方式的受电装置、送电装置以及电力传送系统的示意图。
图2是表示电动车辆10的左侧的侧面的侧视图。
图3是电动车辆10的仰视图。
图4是表示受电装置11的剖视图。
图5是受电装置11的分解立体图。
图6是示意性表示固定构件27和铁氧体磁芯21的分解立体图。
图7是受电装置11的俯视剖视图。
图8是图7的VIII-VIII线的剖视图。
图9是表示屏蔽部25和绝缘构件40的俯视图。
图10是表示整流器13和电容器23周围的结构的剖视图。
图11是表示绝缘构件40等的固定形态的变形例的剖视图。
图12是表示图11所示的元件23a及其周围的结构的剖视图。
图13是表示使受电部20和送电部56相对配置的状态的立体图。
图14是图13所示的送电装置50的剖视图。
图15是表示卸下受电部20等设备后的状态下的屏蔽部62的俯视图。
图16是表示电力传送系统的模拟模型的示意图。
图17是表示固有频率的偏差(％)与传送效率(％)的关系的图。
图18是表示在将固有频率f0固定的状态下使空隙(air gap)AG变化时的电力传送效率与向第1线圈58供给的电流的频率f3的关系的图。
图19是表示距电流源或磁流源的距离与电磁场的强度的关系的图。
图20是表示图13中的受电部20与送电部56之间的横向错位量与电力传送效率的关系的图。
图21是表示作为比较例的受电部20与送电部56之间的错位量与电力传送效率的关系的图。
图22是表示受电装置11的变形例的剖视图。
图23是表示受电装置11和位于其周围的结构的剖视图。
图24是示意性表示受电装置11及其周围的结构的立体图。
图25是示意性表示送电装置50及其周围的结构的立体图。
图26是表示送电装置50及其周围的结构的立体图。
图27是表示受电装置11的第2变形例的剖视图。
图28是表示受电装置11的第3变形例的剖视图。
具体实施方式
图1是示意性表示本实施方式的受电装置、送电装置以及电力传送系统的示意图。
本实施方式1的电力传送系统具有包括受电装置11的电动车辆10和包括送电装置50的外部供电装置51。电动车辆10的受电装置11停车到设置有送电装置50的停车空间52的预定位置，主要从送电装置50接受电力。
在停车空间52设置有挡轮器和/或表示停车位置和停车范围的线，以使电动车辆10停车到预定的位置。
外部供电装置51包括与交流电源53连接的高频电力驱动器54、控制高频电力驱动器54等的驱动的控制部55、以及与该高频电力驱动器54连接的送电装置50。送电装置50包括送电部56，送电部56包括铁氧体磁芯57、卷绕于铁氧体磁芯57的第1线圈58、以及与该第1线圈58连接的电容器59。此外，电容器59不是必需的结构。第1线圈58与高频电力驱动器54连接。
送电部56包括由第1线圈58的电感、第1线圈58的寄生电容以及电容器59的电容形成的电路。
在图1中，电动车辆10具备受电装置11、与受电装置11连接的整流器13、与该整流器13连接的DC/DC转换器14、与该DC/DC转换器14连接的电池15、功率控制单元(PCU(Power Control Unit))16、与该功率控制单元16连接的马达单元17、以及控制DC/DC转换器14和/或功率控制单元16等的驱动的车辆ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)12。此外，本实施方式的电动车辆10是具备未图示的发动机的混合动力车辆，但只要是由马达驱动的车辆即可，也包括燃料电池车辆。
整流器13与受电装置11连接，将从受电装置11供给的交流电流变换为直流电流，并供给到DC/DC转换器14。
DC/DC转换器14对从整流器13供给的直流电流的电压进行调整，并供给到向电池15。此外，DC/DC转换器14不是必需的结构，也可以省略。在该情况下，在送电装置50与高频电力驱动器54之间设置用于向外部供电装置51匹配阻抗的匹配器，从而可以代替DC/DC转换器14。
功率控制单元16包括与电池15连接的转换器和与该转换器连接的变换器，转换器对从电池15供给的直流电流进行调整(升压)，并供给到变换器。变换器将从转换器供给的直流电流变换为交流电流，并供给到马达单元17。
马达单元17例如采用三相交流马达等，由从功率控制单元16的变换器供给的交流电流驱动。
此外，电动车辆10还具备发动机或燃料电池。马达单元17包括主要作为发电机发挥功能的电动发电机和主要作为电动机发挥功能的电动发电机。
受电装置11包括受电部20。受电部20包括铁氧体磁芯21、卷绕于该铁氧体磁芯21的外周面的第2线圈22、以及与第2线圈22连接的电容器23。此外，在受电部20中，电容器23也不是必需的结构。第2线圈22与整流器13连接。第2线圈22具有寄生电容。因此，受电部20具有由第2线圈22的电感以及第2线圈22和电容器23的电容形成的电路。此外，电容器23不是必需的结构，可以省略。
图2是表示电动车辆10的左侧的侧面的侧视图。图3是电动车辆10的仰视图。
在图2中，电动车辆10包括车辆本体70和设置于车辆本体70的车轮。在车辆本体70内形成有：收容马达单元17和/或发动机等的驱动室80、配置在比驱动室80靠电动车辆10的行进方向后方侧且可供乘员乘降的乘员收容室81、以及配置在比该乘员收容室81靠行进方向后方侧的行李室68。
在电动车辆10的左侧面71形成有与乘员收容室81连通的乘降用开口部82L。车辆本体70包括：打开关闭乘降用开口部82L的门83L、配置在比乘降用开口部82L靠行进方向前方侧的前翼子板(front fender)84L、以及配置在比前翼子板84靠行进方向前方侧的前梁(front member)86。
车辆本体70包括配置在比乘降用开口部82L靠行进方向后方侧的后翼子板(rear fender)85L和配置在比后翼子板85L靠行进方向后方侧的后梁(rear member)87。
在图3中，所谓电动车辆10的底面76是指，在电动车辆10的轮胎与地面接地的状态下，自向铅垂方向下方离开电动车辆10的位置观察电动车辆10时可观察到的面。如该图3所示，电动车辆10包括在车辆的宽度方向上排列的前轮18R、前轮18L和在车辆的宽度方向上排列的后轮19R、后轮19L。此外，前轮18R、18L配置在比后轮19R、19L靠车辆前方侧。受电部20配置在后轮19R、19L之间。
电动车辆10包括对车辆内部和车辆外部进行区划的地板49、配置在地板49的下面的纵梁47、以及配置在地板49的下面的横梁。
图4是表示受电装置11的剖视图，图5是受电装置11的分解立体图。如该图4和图5所示，受电装置11包括受电部20、与受电部20连接的整流器13、收容受电部20和整流器13的壳体24、以及冷却装置108。
壳体24包括屏蔽部25和盖部26，屏蔽部25形成为朝向下方开口，盖部26被设置成封闭屏蔽部25的开口部。通过屏蔽部25和盖部26的协作，从而形成收容受电部20和整流器13的收容室。
屏蔽部25包括顶板部25a和周壁部25b，周壁部25b形成为从顶板部25a的周缘部向下方垂下。周壁部25b包括多个壁部25c～25f，该多个壁部25c～25f彼此连接而形成环状的周壁部25b。壁部25c和壁部25e在第2线圈22的卷绕轴O1的延伸方向上排列，壁部25d和壁部25f在与第2线圈22的卷绕轴O1垂直的方向上排列。此外，作为屏蔽部25的形状，不限于这样的形状，可以采用多边形形状、圆形形状、长圆形形状等各种形状。
由周壁部25b的下端部形成开口部，盖部26封闭该开口部。冷却装置108设置于壁部25e的外周面。冷却装置108向壳体24内供给作为制冷剂的冷却风C1。此外，在壁部25e形成有供冷却风C1进入的开口部，在盖部26也形成有供冷却风C1进入的开口部102。在屏蔽部25的周壁部25c形成有供冷却风C1流出的开口部101，在盖部26也形成有供冷却风C1流出的开口部。
受电部20包括形成为板状的铁氧体磁芯21、从上下面夹住该铁氧体磁芯21的固定构件27、卷绕于该固定构件27的第2线圈22、以及与该第2线圈22连接的电容器23。
图6是示意性表示固定构件27和铁氧体磁芯21的分解立体图。铁氧体磁芯21配置在固定构件27内。图7是受电装置11的俯视剖视图。如该图6和图7所示，铁氧体磁芯21被收容在固定构件27内。铁氧体磁芯21形成为板状，包括作为第1主表面的下面和作为第2主表面的上面。该铁氧体磁芯21包括供第2线圈22卷绕的轴部33、在轴部33的一个端部形成的磁极部34a、以及在轴部33的另一个端部形成的磁极部34b。
若将与卷绕轴O1垂直的方向上的轴部33的宽度设为宽度W1，将与卷绕轴O1垂直的方向上的磁极部34a和磁极部34b的宽度设为宽度W2，则宽度W2比宽度W1大。
磁极部34a包括：形成为从轴部33的端部沿着卷绕轴O1的延伸方向延伸的延伸部35a、从延伸部35a的一端突出的突出部35b、以及形成为从延伸部35a的另一端突出的突出部35c。
与卷绕轴O1垂直的方向上的延伸部35a的宽度与轴部33的宽度W1相同。突出部35b从延伸部35a沿着与卷绕轴O1交叉的方向突出。此外，在图7所示的例子中，突出部35b从延伸部35a的端部沿着与卷绕轴O1垂直的方向突出。突出部35c相对于延伸部35a形成在突出部35b的相反侧，从延伸部35a沿着与卷绕轴O1交叉的方向突出。将突出部35b从轴部33(延伸部35a)突出的长度设为长度L1。另外，若将突出部35c从轴部33(延伸部35a)突出的长度设为长度L2，则长度L1比长度L2大。磁极部34b与磁极部34a同样地形成。
磁极部34b包括形成为从轴部33的端部沿着卷绕轴O1的延伸方向延伸的延伸部36a、从该延伸部36a的一端突出的突出部36b、以及从延伸部36a的另一端突出的突出部36c。
与卷绕轴O1垂直的方向上的延伸部36a的宽度与轴部33的宽度W1相同。突出部36b从延伸部36a沿着与卷绕轴O1交叉的方向突出。此外，在图7所示的例子中，突出部36b沿着与卷绕轴O1正交的方向突出。突出部36c从延伸部36a的端部沿着与卷绕轴O1正交的方向突出。在此，突出部36b从轴部33(延伸部36a)突出的长度比突出部36c从轴部33(延伸部36a)突出的长度长。
突出部35b和突出部36b在卷绕轴O1的延伸方向上彼此隔开间隔而相对，突出部35c和突出部36c在卷绕轴O1的延伸方向上彼此隔开间隔而相对。将与卷绕轴O1正交的方向上的轴部33的中央部设为中央部P1。将与卷绕轴O1正交的方向上的磁极部34a的中央部设为中央部P2，将与卷绕轴O1正交的方向上的磁极部34b的中央部设为中央部P3。中央部P2和中央部P3位于比中心部P1靠与卷绕轴O1正交的方向的一侧。在本实施方式中，中央部P2和中央部P3位于比中心部P1靠冷却装置108侧。
如图6所示，包括在铁氧体磁芯21的上面配置的绝缘片30和在铁氧体磁芯21的下面配置的绝缘片31，如图4和图5所示，绝缘片30和绝缘片31通过螺栓等固定构件28而一体化，固定在屏蔽部25的顶板部25a。
在图7中，固定构件27包括覆盖铁氧体磁芯21的轴部33的小宽度部37、形成在小宽度部37的一端部且形成为覆盖磁极部34a的大宽度部38a、以及形成在小宽度部37的另一端部且形成为覆盖磁极部34b的大宽度部38b。小宽度部37与轴部33同样地形成为板状。
并且，由小宽度部37、大宽度部38a、大宽度部38b形成凹陷部39。
第2线圈22隔着固定构件27而卷绕于铁氧体磁芯21，第2线圈22以围绕卷绕轴O1的周围的方式，通过卷绕线圈线而形成。第2线圈22形成为：随着从一端部靠近另一端部，在卷绕轴O1的延伸方向上移位。第2线圈22卷绕于小宽度部37的外周面。第2线圈22中的位于小宽度部37的下面侧的部分在与卷绕轴O1的延伸方向交叉的方向上延伸。
整流器13和电容器23配置在上述凹陷部39内。由此，实现了无效空间(dead space)的减少，实现了受电部20的小型化。整流器13和电容器23等电气设备设置在比第2线圈22靠冷却装置108的位置。具体而言，电容器23配置在比第2线圈22靠冷却装置108侧。整流器13配置在比电容器23靠冷却装置108侧。
整流器13包括基板13b和安装在该基板13b上的多个元件13a。元件13a例如是二极管等电子元件。电容器23也包括基板23b和安装在该基板23b上的多个元件23a。元件23a例如是陶瓷电容器等。
图8是图7的VIII-VIII线的剖视图，图9是表示屏蔽部25和绝缘构件40的俯视图。如图8和图9所示，受电装置11具备直接设置在顶板部25a的内表面的绝缘构件40。
绝缘构件40包括设置在受电部20与屏蔽部25的内表面之间的受电部用绝缘构件41和设置在整流器13与屏蔽部25的内表面之间的设备用绝缘构件42。
受电部用绝缘构件41设置在第2线圈22和电容器23与屏蔽部25之间，确保第2线圈22与屏蔽部25之间的电绝缘。
受电部用绝缘构件41包括线圈用绝缘构件43和电容器用绝缘构件44。线圈用绝缘构件43配置在第2线圈22与屏蔽部25之间，电容器用绝缘构件44配置在电容器23与屏蔽部25之间。
线圈用绝缘构件43和电容器用绝缘构件44直接设置在顶板部25a。线圈用绝缘构件43确保第2线圈22与屏蔽部25的电绝缘，电容器用绝缘构件44确保电容器23与屏蔽部25之间的电绝缘。
设备用绝缘构件42也直接设置在顶板部25a，设备用绝缘构件42a确保整流器13与顶板部25a之间的电绝缘。设备用绝缘构件42、线圈用绝缘构件43以及电容器用绝缘构件44均形成为板状。
图10是表示整流器13和电容器23周围的结构的剖视图。如该图10所示，电容器23包括基板23b和安装在基板23b的主表面上的元件23a。整流器13包括基板13b和安装在该基板13b的主表面上的元件13a。
并且，电容器用绝缘构件44和电容器23通过螺栓等固定构件48b而固定于顶板部25a。同样，整流器13和电容器用绝缘构件44通过固定构件48a而固定于顶板部25a。这样，电容器23和整流器13隔着绝缘构件而固定于屏蔽部。
这样，整流器13隔着设备用绝缘构件42而与顶板部25a面接触，电容器23隔着电容器用绝缘构件44而固定于顶板部25a。
在图4中，第2线圈22卷绕于固定构件27的周面，第2线圈22被固定构件28向线圈用绝缘构件43按压。此外，卷绕有第2线圈22的固定构件27通过固定构件28而固定于屏蔽部25。这样，第2线圈22隔着线圈用绝缘构件43而与屏蔽部25的内表面面接触。
在上述图8等所示的例子中，作为将受电部20、整流器13以及电容器23安装于屏蔽部的构造，对将绝缘构件40以与顶板部25a接触的状态进行固定的情况进行了说明，但也可以在绝缘构件40与顶板部25a之间配置其他构件。
图11是表示绝缘构件40等的固定形态的变形例的剖视图。在图11所示的例子中，在绝缘构件40与顶板部25a之间配置有导热性构件45。图12是表示图11所示的元件23a及其周围的结构的剖视图。如该图12所示，在电容器用绝缘构件44与顶板部25a之间配置有导热性构件45。
导热性构件45例如由绝缘性的低硬度材料形成，具有粘性。作为导热性构件45，例如可以采用导热性低硬度丙烯酸等。导热性构件45将电容器用绝缘构件44和顶板部25a接合。
此外，导热性构件45是配置在绝缘构件40与顶板部25a之间的构件的一例，也可以配置其他绝缘材料和/或导电材料。
如图4所示，这样形成的受电装置11设置在电动车辆10的底面76侧。受电装置11的固定方法可以采用各种方法。例如，可以从纵梁47和/或横梁悬架受电装置11。或者，也可以将电装置11固定于该地板49。此外，也可以在比受电装置11靠下面侧配置下盖。
这样，所谓“将受电装置11配置在底面76侧”，在从电动车辆10的下方观察电动车辆10时，不一定需要设置在能够目视到受电装置11的位置。因此，例如，受电装置11配置在比地板49靠下方侧。
图13是表示使受电部20和送电部56相对配置的状态的立体图。此外，在图13中，没有图示设置在受电装置11的盖部26。
如该图13所示，在电力传送时，受电部20和送电部56被配置成彼此隔开空隙而相对。
送电装置50具备送电部56、在内部收容送电部56的壳体60、以及冷却装置105。
壳体60包括由铜等金属材料形成的屏蔽部62和设置于屏蔽部62的树脂性的盖构件63。
图14是图13所示的送电装置50的剖视图。如该图14和图13所示，屏蔽部62包括底面部62a和周壁部62b，该周壁部62b以从该底面部62a的外周缘部向上方立起的方式形成为环状。由周壁部62b的呈环状延伸的上端部形成朝向上方开口的开口部。周壁部62b包括形成有开口部114的壁部和形成有多个开口部116的壁部，电容器59和第2线圈22位于形成有开口部114的壁部与形成有开口部116的壁部之间。盖构件63形成为将通过屏蔽部62的周壁部的上端部形成的开口部封闭。在盖构件63形成有与开口部114连通的开口部115和与开口部116连通的开口部117。
并且，盖构件63和屏蔽部62协作而形成收容送电部56的收容室。冷却装置105设置在形成有开口部114的周壁部62b的外周面。来自冷却装置105的冷却风C2通过开口部114、115而进入到壳体60内，通过开口部116、117而排出到壳体60的外部。
送电部56包括：收容在壳体60内的固定构件61、收容在固定构件61内的铁氧体磁芯57、安装在固定构件61的外周面的第1线圈58、以及收容在壳体60内的电容器59。第1线圈58卷绕于固定构件61。电容器59配置在比第1线圈58靠冷却装置105侧。铁氧体磁芯57收容在固定构件61内。如图13所示，固定构件61包括在铁氧体磁芯57的上面侧配置的绝缘片61a和在铁氧体磁芯57的下面侧配置的绝缘片61b。
在图14中，第1线圈58形成为围绕卷绕轴O2的周围，并且形成为随着从一端靠近另一端而在卷绕轴O2的延伸方向上移位。铁氧体磁芯57形成为板状。铁氧体磁芯57包括供第1线圈58卷绕的轴部65、形成在该轴部65的一端的磁极部66、以及形成在轴部65的另一端的磁极部67。
与卷绕轴O2垂直的方向上的轴部65的宽度比与卷绕轴O2垂直的方向上的磁极部67的宽度和与卷绕轴O2垂直的方向上的磁极部66的宽度小。
磁极部67包括从轴部65连续地沿着卷绕轴O2的延伸方向突出的延伸部67a、从延伸部67a的一端部沿着与卷绕轴O2交叉的方向(例如，垂直的方向)突出的突出部67b、以及从延伸部67a的另一端部沿着与卷绕轴O2交叉的方向(例如，垂直的方向)突出的突出部67c。
突出部66b和突出部67b在卷绕轴O2的延伸方向上彼此相对，突出部66c和突出部67c在卷绕轴O2的延伸方向上彼此相对。
与卷绕轴O2垂直的方向上的延伸部67a的宽度和与卷绕轴O2垂直的方向上的轴部65的宽度实质上相同。
突出部67b从延伸部67a或轴部65突出的突出长度比突出部67c从延伸部67a或轴部65突出的突出长度长。
与卷绕轴O2垂直的方向上的延伸部66a的宽度与卷绕轴O2垂直的方向上的轴部65的宽度实质上相同。
突出部66b从延伸部66a或轴部65突出的突出长度比突出部66c从延伸部66a或轴部65突出的突出长度长。将与卷绕轴O2正交的方向上的轴部33的中央部设为中央部P4。将与卷绕轴O2正交的方向上的磁极部67的中央部设为中央部P5，将与卷绕轴O2正交的方向上的磁极部66的中央部设为中央部P6。中央部P5和中央部P6位于比中心部P4靠与卷绕轴O2正交的方向的一侧。在本实施方式中，中央部P5和中央部P6位于比中心部P4靠冷却装置105侧。
在图13中，固定构件61包括在铁氧体磁芯57的上面配置的绝缘片61a和在铁氧体磁芯57的下面配置的绝缘片61b。
绝缘片61a和绝缘片61b夹住铁氧体磁芯57，从而保护铁氧体磁芯57。
在图14中，固定构件61包括覆盖轴部65的小宽度部69a、覆盖磁极部67的大宽度部69b以及覆盖磁极部66的大宽度部69c。
大宽度部69b形成在小宽度部69a的一端部，并且在与卷绕轴O2交叉的方向上突出。大宽度部69c形成在另一端部，并且在与卷绕轴O2交叉的方向上突出。
并且，由小宽度部69a、大宽度部69b以及大宽度部69c形成凹陷部73。电容器59配置在凹陷部73内，实现了无效空间的有效利用。由此，实现了送电装置50的小型化。
电容器59包括固定于底面部62a的基板59b和安装在基板59b的主表面上的元件59a。
图15是表示卸下受电部20等设备后的状态下的屏蔽部62的俯视图。如该图15所示，绝缘构件74包括绝缘构件74a和绝缘构件74b，绝缘构件74a确保电容器59与底面部62a之间的绝缘。绝缘构件74b确保第1线圈58与底面部62a之间的绝缘。
此外，送电部56通过螺栓等固定构件而固定于底面部62a。通过将送电部56固定于底面部62a，第1线圈58被向绝缘构件74b按压。因此，电容器59以夹住绝缘构件74a的状态与底面部62a面接触。第1线圈58以夹住绝缘构件74b的状态与底面部62a面接触。
在图1中，在本实施方式的电力传送系统中，送电部56的固有频率与受电部20的固有频率之差为受电部20或送电部56的固有频率的10％以下。通过在这样的范围内设定各送电部56和受电部20的固有频率，能够提高电力传送效率。另一方面，当固有频率之差比受电部20或送电部56的固有频率的10％大时，电力传送效率比10％小，产生电池15的充电时间变长等弊端。
在此，所谓送电部56的固有频率，在没有设置电容器59的情况下，意味着由第1线圈58的电感和第1线圈58的电容形成的电路进行自由振动时的振动频率。在设置有电容器59的情况下，送电部56的固有频率意味着由第1线圈58、电容器59的电容和第1线圈58的电感形成的电路进行自由振动时的振动频率。在上述电路中，使阻尼力和电阻为零或实质上为零时的固有频率也称作送电部56的谐振频率。
同样，所谓受电部20的固有频率，在没有设置电容器23的情况下，意味着由第2线圈22的电感和第2线圈22的电容形成的电路进行自由振动时的振动频率。在设置有电容器23的情况下，受电部20的固有频率意味着由第2线圈22、电容器23的电容和第2线圈22的电感形成的电路进行自由振动时的振动频率。在上述电路中，使阻尼力和电阻为零或实质上为零时的固有频率也称作受电部20的谐振频率。
使用图16和图17，对解析固有频率之差与电力传送效率的关系而得到的模拟结果进行说明。图16表示电力传送系统的模拟模型。电力传送系统具备送电装置90和受电装置91，送电装置90包括线圈92(电磁感应线圈)和送电部93。送电部93包括线圈94(共振线圈)和设置于线圈94的电容器95。
受电装置91具备受电部96和线圈97(电磁感应线圈)。受电部96包括线圈99和与该线圈99(共振线圈)连接的电容器98。
将线圈94的电感设为电感Lt，将电容器95的电容设为电容C1。将线圈99的电感设为电感Lr，将电容器98的电容设为电容C2。当这样设定各参数时，送电部93的固有频率f1由下述式(1)表示，受电部96的固有频率f2由下述式(2)表示。
f1＝1/{2π(Lt×C1)1/2}···(1)
f2＝1/{2π(Lr×C2)1/2}···(2)
在此，在将电感Lr和电容C1、C2固定而仅使电感Lt变化的情况下，将送电部93和受电部96的固有频率的偏差与电力传送效率的关系示于图16。此外，在该模拟中，线圈94和线圈99的相对位置关系处于固定状态，而且向送电部93供给的电流的频率一定。
图17所示的图中，横轴表示固有频率的偏差(％)，纵轴表示一定频率下的传送效率(％)。固有频率的偏差(％)由下述式(3)表示。
(固有频率的偏差)＝{(f1-f2)/f2}×100(％)···(3)
从图17明显可知，在固有频率的偏差(％)为±0％的情况下，电力传送效率接近100％。在固有频率的偏差(％)为±5％的情况下，电力传送效率成为40％。在固有频率的偏差(％)为±10％的情况下，电力传送效率成为10％。在固有频率的偏差(％)为±15％的情况下，电力传送效率成为5％。即，通过设定各送电部和受电部的固有频率以使得固有频率的偏差(％)的绝对值(固有频率之差)为受电部96的固有频率的10％以下的范围，能够提高电力传送效率。进而，通过设定各送电部和受电部的固有频率以使得固有频率的偏差(％)的绝对值为受电部96的固有频率的5％以下，能够进一步提高电力传送效率。此外，作为模拟软件，采用电磁场解析软件(JMAG(注册商标):株式会社JSOL制)。
接着，对本实施方式的电力传送系统的动作进行说明。
在图1中，从高频电力驱动器54向第1线圈58供给交流电力。此时，供给电力以使得在第1线圈58中流动的交流电流的频率成为特定的频率。
当在第1线圈58中流动特定的频率的电流时，在第1线圈58的周围形成以特定的频率振动的电磁场。
第2线圈22配置在距第1线圈58的预定范围内，第2线圈22从在第1线圈58的周围形成的电磁场接受电力。
在本实施方式中，第2线圈22和第1线圈58采用所谓的螺旋形线圈。因此，在第1线圈58的周围形成以特定的频率振动的磁场和电场，第2线圈22主要从该磁场接收电力。
在此，对在第1线圈58的周围形成的特定的频率的磁场进行说明。“特定的频率的磁场”典型地与电力传送效率和向第1线圈58供给的电流的频率具有关联性。因此，首先对电力传送效率与向第1线圈58供给的电流的频率的关系进行说明。从第1线圈58向第2线圈22传送电力时的电力传送效率根据第1线圈58和第2线圈22之间的距离等各种各样的要因而变化。例如，将送电部56和受电部20的固有频率(谐振频率)设为固有频率f0，将向第1线圈58供给的电流的频率设为频率f3，将第2线圈22和第1线圈58之间的空隙设为空隙AG。
图18是表示在将固有频率f0固定的状态下使空隙AG变化时的电力传送效率与向第1线圈58供给的电流的频率f3的关系的图。
在图18所示的图中，横轴表示向第1线圈58供给的电流的频率f3，纵轴表示电力传送效率(％)。效率曲线L1示意性表示空隙AG小时的电力传送效率与向第1线圈58供给的电流的频率f3的关系。如该效率曲线L1所示，在空隙AG小的情况下，电力传送效率的峰值在频率f4、f5(f4<f5)下产生。当增大空隙AG时，电力传送效率升高时的2个峰值以彼此接近的方式变化。并且，如效率曲线L2所示，当使空隙AG大于预定距离时，电力传送效率的峰值成为1个，在向第1线圈58供给的电流的频率为频率f6时电力传送效率成为峰值。当进一步使空隙AG比效率曲线L2的状态大时，如效率曲线L3所示，电力传送效率的峰值变小。
例如，作为实现电力传送效率的提高的方法，可考虑如下的第1方法。作为第1方法，可举出如下方法：使向图1所示的第1线圈58供给的电流的频率一定，配合空隙AG而使电容器59和/或电容器23的电容变化，从而使送电部56与受电部20之间的电力传送效率的特性变化。具体而言，在使向第1线圈58供给的电流的频率一定的状态下，调整电容器59和电容器23的电容，以使得电力传送效率成为峰值。在该方法中，与空隙AG的大小无关，在第1线圈58和第2线圈22中流动的电流的频率一定。此外，作为使电力传送效率的特性变化的方法，也可以采用利用设置在送电装置50与高频电力驱动器54之间的匹配器的方法和/或利用转换器14的方法等。
另外，作为第2方法，是基于空隙AG的大小来调整向第1线圈58供给的电流的频率的方法。例如，在图17中，在电力传送特性为效率曲线L1的情况下，向第1线圈58供给频率为频率f4或频率f5的电流。并且，在频率特性为效率曲线L2、L3的情况下，向第1线圈58供给频率为频率f6的电流。在该情况下，变成配合空隙AG的大小来使在第1线圈58和第2线圈22中流动的电流的频率变化。
在第1方法中，在第1线圈58中流动的电流的频率是固定的一定的频率，在第2方法中，在第1线圈58中流动的频率是根据空隙AG而适当变化的频率。通过第1方法和/或第2方法等，向第1线圈58供给被设定成电力传送效率升高的特定的频率的电流。通过在第1线圈58中流动特定的频率的电流，在第1线圈58的周围形成以特定的频率振动的磁场(电磁场)。受电部20通过形成在受电部20与送电部56之间且以特定的频率振动的磁场来从送电部56接受电力。因此，“以特定的频率振动的磁场”不一定限于固定的频率的磁场。此外，在上述例子中，虽然着眼于空隙AG来设定向第1线圈58供给的电流的频率，但电力传送效率也根据第1线圈58和第2线圈22的水平方向的偏差等其他要因而变化，有时基于该其他要因来调整向第1线圈58供给的电流的频率。
此外，虽然对采用螺旋形线圈作为共振线圈的例子进行了说明，但在采用曲折线等的天线等作为共振线圈的情况下，通过在第1线圈58中流动特定的频率的电流，在第1线圈58的周围形成特定的频率的电场。并且，通过该电场，在送电部56与受电部20之间进行电力传送。
在本实施方式的电力传送系统中，通过利用电磁场的“静电磁场”所支配的邻近场(倏逝场)，来实现送电和受电效率的提高。图19是表示距电流源或磁流源的距离与电磁场的强度的关系的图。参照图19，电磁场包括3个成分。曲线k1是与距波源的距离成反比的成分，称为“辐射电磁场”。曲线k2是与距波源的距离的平方成反比的成分，称为“感应电磁场”。另外，曲线k3是与距波源的距离的立方成反比的成分，称为“静电磁场”。此外，在将电磁场的波长设为“λ”时，“辐射电磁场”、“感应电磁场”以及“静电磁场”的强度大致相等的距离可以表现为λ/2π。
“静电磁场”是电磁波的强度随着距波源的距离的增加而急剧减少的区域，在本实施方式的电力传送系统中，利用该“静电磁场”所支配的邻近场(倏逝场)来进行能量(电力)的传送。即，在“静电磁场”所支配的邻近场中，使具有相近的固有频率的送电部56和受电部20(例如一对LC谐振线圈)共振，从而从送电部56向另一方的受电部20传送能量(电力)。该“静电磁场”不向远方传播能量，所以与通过将能量传播至远方的“辐射电磁场”来传送能量(电力)的电磁波相比，共振法能够以更少的能量损失来输送电力。
这样，在该电力传送系统中，使送电部和受电部通过电磁场进行谐振(共振)，从而在送电部与受电部之间以非接触方式输送电力。这样的形成在受电部与送电部之间的电磁场有时例如称为邻近场谐振(共振)耦合场。并且，送电部与受电部之间的耦合系数κ例如为0.3以下左右，优选为0.1以下。当然，耦合系数κ也可以采用0.1～0.3左右的范围。耦合系数κ不限于这样的值，可以取电力传送良好的各种值。
将本实施方式的电力传送中的送电部56与受电部20的耦合例如称为“磁共振耦合”、“磁场共振耦合”、“磁场谐振(共振)耦合”、“邻近场谐振(共振)耦合”、“电磁场谐振耦合”或“电场谐振耦合”。
“电磁场谐振耦合”意味着包括“磁共振耦合”、“磁场共振耦合”、“电场谐振耦合”的全部。
在本说明书中说明的送电部56的第1线圈58和受电部20的第2线圈22采用环(coil)形的天线，因此，送电部56和受电部20主要通过磁场耦合，送电部56和受电部20进行“磁共振耦合”或“磁场共振耦合”。
此外，作为第1线圈58、22，例如也可以采用曲折线等的天线，在该情况下，送电部56和受电部20主要通过电场耦合。此时，送电部56和受电部20进行“电场谐振耦合”。
在图13中，在受电部20与送电部56之间进行电力传送时，向第1线圈58供给预定的频率的交流电流。
通过向第1线圈58供给预定的交流电流，在第1线圈58的周围形成以预定的频率振动的电磁场。然后，第2线圈22从该电磁场接受电力。另外，在受电部20与送电部56之间形成磁路。
磁路通过磁极部66、轴部65、磁极部67、空隙、磁极部34b、轴部33、磁极部34a以及空隙。
图20是表示图13中的受电部20与送电部56之间的横向错位量与电力传送效率的关系的图。
在此，将卷绕轴O1的延伸方向设为Y轴方向。将与卷绕轴O1垂直的方向设为X轴方向。并且，将受电部20和送电部56彼此在铅垂方向上远离的方向设为Z轴方向。
曲线L5表示X轴方向上的受电部20和送电部56的错位量与电力传送效率之间的关系。曲线L6表示Y轴方向上的受电部20和送电部56的错位量与电力传送效率之间的关系。
图21是表示作为比较例的受电部20和送电部56之间的错位量与电力传送效率的关系的图。
该图21的比较例的受电部20中，铁氧体磁芯21形成为H字形状。具体而言，在图7中，以突出部35b、36b突出的长度L1与突出部35c、36c突出的长度L2相等的方式将轴部33配置在磁极部34a与磁极部34b之间。此外，送电部56也同样，铁氧体磁芯形成为H字形状。
在图21中，曲线L7表示X轴方向的错位量与电力传送效率的关系。进而，曲线L8表示Y轴方向上的错位量与电力传送效率的关系。
并且，如图20和图21所示，本实施方式的电力传送系统的电力传送特性与比较例的电力传送系统的电力传送特性近似。
这是因为，在受电部20和送电部56均形成有磁极部，所以即使受电部20和送电部56相对错位，也会在受电部20与送电部56之间形成磁路。
特别是，从图20明显可知，即使受电部20和送电部56在X轴方向上错位，也能够维持高电力传送效率。
这样，在受电部20与送电部56之间进行电力传送时，搭载于受电部20和送电部56的各种设备发热。
例如，在图8中，第2线圈22、电容器23以及整流器13等发热。此时，第2线圈22被向线圈用绝缘构件43按压，线圈用绝缘构件43与顶板部25a直接接触。因此，当第2线圈22发热时，第2线圈22的热主要向由铜等金属材料形成的屏蔽部25散出。由此，能够抑制第2线圈22成为高温。
同样，由于电容器用绝缘构件44直接固定于顶板部25a，所以来自电容器23的热良好地向屏蔽部25散出。
另外，整流器13也固定于设备用绝缘构件42，设备用绝缘构件42直接固定于顶板部25a。因此，来自整流器13的热良好地向屏蔽部25散出。
此外，如图11所示，即使在导热性构件45与顶板部25a之间设置有导热性构件45，也能够将来自第2线圈22的热良好地向顶板部25a散出。同样，即使在电容器用绝缘构件44和设备用绝缘构件42与顶板部25a之间配置有导热性构件45，也能够良好地将来自电容器23和整流器13的热向屏蔽部25散出。
这样，通过将屏蔽部25利用为散热部，能够良好地冷却搭载于受电部20的各种设备。此外，在图14和图15中，在送电部56中，来自第1线圈58和电容器59的热也能够良好地向屏蔽部62散出。
在图7中，来自冷却装置108的冷却风C通过形成于屏蔽部25的开口部110和形成于盖部26的开口部102而进入到壳体24内。进入到壳体24内的冷却风C1通过形成于盖部26的开口部113和形成于屏蔽部25的开口部112而排出到外部。
通过冷却风C1在壳体24内流动，整流器13、电容器23以及第2线圈22被冷却。
在受电部20中，冷却风C1的流通方向是从开口部110、102朝向开口部112、113的方向。此外，在本实施方式中，冷却风C1的流通方向是与卷绕轴O1交叉的方向。
整流器13和电容器23等电气设备位于比第2线圈22靠冷却风C1的流通方向的上游侧，所以能够良好地冷却整流器13的元件13a和电容器23的元件23a。整流器13配置在比电容器23靠冷却风C1的流通方向的上游侧。由此，能够良好地冷却耐热性低的二极管。
第2线圈22中的位于小宽度部37的下面的部分所延伸的方向和冷却风C1的流通方向均是与卷绕轴O1的延伸方向交叉的方向。因此，冷却风C1沿着第2线圈22中的位于小宽度部37的下面的部分流动。
由此，能够减少冷却风C1流动时的流通阻力，能够实现冷却风C1的冷却效率的提高。
此外，在图14所示的送电装置50中，来自冷却装置105的冷却风通过开口部114和开口部115而流入到壳体60内。然后，对电容器59和第1线圈58进行冷却，从开口部117和开口部116排出到外部。冷却风C2的流通方向是与卷绕轴O2的延伸方向交叉的方向，电容器59配置在比第1线圈58靠冷却风C2的流通方向的上游侧。
因此，能够良好地冷却电容器59。第1线圈58中的位于铁氧体磁芯57的上面上的部分在与卷绕轴O2交叉的方向上延伸，冷却风C2也在与卷绕轴O2交叉的方向上延伸。因此，冷却风C2沿着第1线圈58中的位于铁氧体磁芯57的上面上的部分流动。由此，能够减少冷却风C2的流通阻力，能够实现冷却风C2的冷却效率的提高。
使用图22，对本实施方式1的受电装置11的变形例进行说明。图22是表示受电装置11的变形例的剖视图。此外，图22所示的结构中，对于与上述图1～图21所示的结构相同或相当的结构附上相同的标号，省略其说明。在该图22所示的例子中，在与第2线圈22相邻的位置配置整流器13，电容器23相对于整流器13位于与第2线圈22相反的一侧。因此，整流器13配置在比第2线圈22靠冷却风C1的流通方向的上游侧。电容器23配置在比整流器13靠冷却风C1的流通方向的上游侧。
在此，电容器23的元件23a的容量的温度依赖性高。因此，在该图22所示的例子中，将电容器23配置在比整流器13靠冷却风C1的流通方向的上游侧，从而抑制元件23a的容量变动。
(实施方式2)
使用图23和图24，对本实施方式2的受电装置11和送电装置50进行说明。此外，图23和图24所示的结构中，对于与上述图1～图22所示的结构相同或相当的结构，有时省略说明。
图23是表示受电装置11和位于其周围的结构的剖视图，图24是示意性表示受电装置11及其周围的结构的立体图。如该图23和图24所示，在壳体24的上面设置有多个悬架部103，壳体24悬架于地板49的下面。因此，在壳体24的上面与地板49的下面之间形成有间隙。
壳体24密闭。冷却装置108向壳体24的外表面吹送冷却风C1。因此，屏蔽部25的顶板部25a被冷却风C1积极地冷却。在本实施方式2中，也与上述实施方式1的受电装置11同样，整流器13和电容器23安装于顶板部25a，在整流器13和电容器23与顶板部25a之间配置有设备用绝缘构件42和电容器用绝缘构件44。
另外，第2线圈22也安装于顶板部25a，在第2线圈22与顶板部25a之间设置有线圈用绝缘构件43。
因此，通过向顶板部25a吹送冷却风C1，能够良好地冷却整流器13、电容器23以及第2线圈22。
此外，如图23所示，在本实施方式中，整流器13也位于比电容器23靠冷却风C1的流通方向的上游侧，电容器23也位于比第2线圈22靠冷却风C1的流通方向的上游侧。这样，在本实施方式中，也能够良好地冷却整流器13。此外，也可以将电容器23配置在比整流器13靠冷却风C1的流通方向的上游侧。在该情况下，能够良好地冷却电容器23。壳体24密封，能够抑制雨水等异物从外部进入。
图25是表示送电装置50及其周围的结构的立体图，图26是表示送电装置50及其周围的结构的立体图。
在图25和图26中，壳体60收容在形成于地面的槽部118内。屏蔽部62的底面部62a由多个支撑柱119支撑，在底面部62a与槽部118的内表面之间形成有间隙。在屏蔽部62的周壁部62b与槽部118的内表面之间也形成有间隙。并且，各间隙连通，形成有供冷却风C2流通的流路。
来自冷却装置109的冷却风C2通过底面部62a与槽部118的内表面之间以及周壁部62b与槽部118之间而排出到外部。
在本实施方式2中，电容器59也安装于周壁部62b，在电容器59与周壁部62b之间配置有绝缘构件74a。第1线圈58也安装于底面部62a，在第1线圈58与底面部62a之间配置有绝缘构件74b。
因此，通过冷却风C2的流动，底面部62a被冷却，能够良好地冷却电容器59和第1线圈58。
电容器59配置在比第1线圈58靠冷却风C2的流通方向的上游侧。因此，能够良好地冷却电容器59。
图27是表示受电装置11的第2变形例的剖视图。在该图27所示的例子中，铁氧体磁芯21形成为H字形状。在该图27所示的例子中，突出部35b、36b的突出长度与突出部35c、36c的突出长度实质上相等。
在该图27所示的例子中，整流器13也配置在比电容器23靠冷却风C1的流通方向的上游侧，电容器23也配置在比第2线圈22靠冷却风C1的流通方向的上游侧。
图28是表示受电装置11的第3变形例的剖视图。在该图28所示的例子中，铁氧体磁芯21形成为圆形板状，第2线圈22配置在该板状的铁氧体磁芯21的下面。在该图28所示的例子中，第2线圈22没有卷绕于铁氧体磁芯21。这样，所谓设置于铁氧体磁芯21的第2线圈22，不限于卷绕于铁氧体磁芯21的周面的情况，也包括将第2线圈22配置在铁氧体磁芯21的周围的情况。
在该图28所示的例子中，电容器23配置在比第2线圈22靠冷却风C1的流通方向的上游侧，整流器13配置在比电容器23靠冷却风C1的流通方向的上游侧。
因此，在该图28所示的例子中，也能够良好地冷却整流器13。
此外，在图27和图28中，虽然对受电装置11进行了说明，但H字型芯和/或圆形线圈当然也可以应用于送电装置50。
此外，在上述实施方式所示的受电装置11中，也可以配置通过电磁感应从第2线圈22接受电力的电磁感应线圈，将该电磁感应线圈与整流器13连接。同样，也可以配置通过电磁感应向第1线圈58输送电力的电磁感应线圈，将该电磁感应线圈与高频电力驱动器54连接。
此外，上述实施方式所记载的发明当然也可以应用于利用电磁感应的电力传送。
应该认为，在此公开的实施方式在所有方面均是例示而不是限制性的内容。本发明的范围通过权利要求书来表示，意在包括与权利要求书均等的含义以及范围内的所有变更。进而，上述数值等是例示，不限于上述数值和范围。
产业上的可利用性
本发明适用于受电装置和送电装置。
标号说明
10电动车辆，11、91受电装置，13整流器，13a、23a、59a元件，13b、23b、59b基板，14转换器，15电池，16功率控制单元，17马达单元，18L、18R前轮，19L、19R后轮，20、96受电部，21、57铁氧体磁芯，22、58、92、94、97、99线圈，23、59、95、98电容器，24、60壳体，25、62屏蔽部，25a顶板部，25b、62b周壁部，25c～25f壁部，26盖部，40、74、74a、74b绝缘构件，41受电部用绝缘构件，42、42a设备用绝缘构件，43线圈用绝缘构件，44电容器用绝缘构件，45导热性构件。

Claims (19)

1.一种受电装置，以非接触方式从包括第1线圈(58)的送电部接受电力，其中，
所述受电装置具备：
壳体(24)，其在内部形成有收容部；
芯(21)，其配置在所述壳体(24)内；
第2线圈(22)，其配置在所述壳体(24)内，设置于所述芯(21)；
电气设备，其配置在所述壳体(24)内，并且与所述第2线圈(22)连接；
绝缘构件(40)，其配置在所述壳体(24)的内表面与所述第2线圈(22)之间、以及所述壳体(24)的内表面与所述电气设备之间；以及
冷却装置，其使制冷剂流通来冷却所述第2线圈(22)和所述电气设备；
所述第2线圈(22)和所述电气设备隔着所述绝缘构件(40)而安装于所述壳体(24)的内表面，
所述电气设备配置在比所述第2线圈(22)靠所述制冷剂的流通方向的上游。
2.根据权利要求1所述的受电装置，其中，
所述电气设备包括与所述第2线圈(22)连接的电容器(23)和对所述第2线圈(22)接受到的电流进行整流的整流器(13)，
所述整流器(13)配置在比所述电容器(23)靠所述制冷剂的流通方向的上游侧，
所述电容器(23)配置在比所述第2线圈(22)靠所述制冷剂的流通方向的上游侧。
3.根据权利要求1所述的受电装置，其中，
所述电气设备包括与所述第2线圈(22)连接的电容器(23)和对所述第2线圈(22)接受到的电流进行整流的整流器(13)，
所述电容器(23)配置在比所述整流器(13)靠所述制冷剂的流通方向的上游侧，
所述整流器(13)配置在比所述第2线圈(22)靠所述制冷剂的流通方向的上游侧。
4.根据权利要求1所述的受电装置，其中，
所述第2线圈(22)形成为围绕第1卷绕轴(O1)的周围，
所述芯(21)包括：第1轴部(33)，其供所述第2线圈(22)卷绕；第1磁极部(34a)，其形成在所述第1轴部(33)的第1端部，在与所述第1卷绕轴(O1)的延伸方向交叉的第1交叉方向上延伸；以及第2磁极部(34b)，其形成在所述第1轴部(33)的第2端部，在所述第1交叉方向上延伸；
所述第1交叉方向上的所述第1轴部(33)的宽度比所述第1交叉方向上的所述第1磁极部(34a)的长度和第2磁极部(34b)的长度短，
第1中央部(P1)和第2中央部(P2)位于比第3中央部靠所述第1交叉方向的一侧，所述第1中央部(P1)位于所述第1交叉方向上的所述第1磁极部(34a)的中央，所述第2中央部(P2)位于所述第1交叉方向上的所述第2磁极部(34b)的中央，所述第3中央部位于所述第1交叉方向上的所述第1轴部(33)的中央，
所述电气设备相对于所述第1轴部(33)配置在所述第1交叉方向的一侧，并且配置在所述第1磁极部(34a)与所述第2磁极部(34b)之间。
5.根据权利要求1所述的受电装置，其中，
所述冷却装置向所述壳体(24)内供给制冷剂。
6.根据权利要求5所述的受电装置，其中，
所述第2线圈(22)形成为围绕第1卷绕轴(O1)的周围，
所述冷却装置在与所述第1卷绕轴(O1)的延伸方向交叉的第1交叉方向上供给所述制冷剂。
7.根据权利要求1所述的受电装置，其中，
所述壳体(24)密闭。
8.根据权利要求1所述的受电装置，其中，
由所述第2线圈(22)和与所述第2线圈(22)连接的电容器(23)形成以非接触方式从所述送电部(56)接受电力的受电部，
所述送电部(56)的固有频率与所述受电部的固有频率之差为所述受电部的固有频率的10％以下。
9.根据权利要求1所述的受电装置，其中，
由所述第2线圈(22)和与所述第2线圈(22)连接的电容器(23)形成以非接触方式从所述送电部(56)接受电力的受电部，
所述受电部与所述送电部(56)的耦合系数为0.1以下。
10.根据权利要求1所述的受电装置，其中，
由所述第2线圈(22)和与所述第2线圈(22)连接的电容器(23)形成以非接触方式从所述送电部(56)接受电力的受电部，
所述受电部通过形成在所述受电部与所述送电部(56)之间且以特定的频率振动的磁场和形成在所述受电部与所述送电部(56)之间且以特定的频率振动的电场的至少一方来从所述送电部(56)接受电力。
11.一种送电装置，以非接触方式向包括第2线圈的受电部输送电力，其中，
所述送电装置具备：
壳体(60)，其在外部形成有收容部；
芯(57)，其配置在所述壳体(60)内；
第1线圈(58)，其配置在所述壳体(60)内，设置于所述芯(57)；
第2电气设备，其配置在所述壳体(60)内，并且与所述第1线圈(58)连接；
绝缘构件(74)，其配置在所述壳体(60)的内表面与所述第1线圈(58)之间、以及所述壳体(60)的内表面与所述第2电气设备之间；以及
冷却装置，其使制冷剂流通来冷却所述第1线圈(58)和所述第2电气设备；
所述第1线圈(58)和所述第2电气设备隔着所述绝缘构件(74)而安装于所述壳体(60)的内表面，
所述第2电气设备配置在比所述第1线圈(58)靠所述制冷剂的流通方向的上游。
12.根据权利要求11所述的送电装置，其中，
所述第2电气设备包括与所述第1线圈(58)连接的电容器(59)。
13.根据权利要求11所述的送电装置，其中，
所述第1线圈(58)形成为围绕第2卷绕轴的周围，
所述芯(57)包括：第2轴部(65)，其供所述第1线圈(58)卷绕；第3磁极部，其形成在所述第2轴部(65)的第3端部，在与所述第2卷绕轴的延伸方向交叉的第2交叉方向上延伸；以及第4磁极部，其形成在所述第2轴部(65)的第4端部，在所述第2交叉方向上延伸；
所述第2交叉方向上的所述第2轴部(65)的宽度比所述第2交叉方向上的所述第3磁极部的长度和所述第4磁极部的长度短，
第4中央部和第5中央部位于比第6中央部靠所述第2交叉方向的一侧，所述第4中央部位于所述第2交叉方向上的所述第3磁极部的中央，所述第5中央部位于所述第2交叉方向上的所述第4磁极部的中央，所述第6中央部位于所述第2交叉方向上的所述第2轴部(65)的中央，
所述第2电气设备相对于所述第2轴部(65)配置在所述第2交叉方向的一侧，并且配置在所述第3磁极部与所述第4磁极部之间。
14.根据权利要求11所述的送电装置，其中，
所述冷却装置向所述壳体(60)内供给制冷剂。
15.根据权利要求14所述的送电装置，其中，
所述第1线圈(58)形成为围绕第2卷绕轴的周围，
所述冷却装置在与所述第2卷绕轴的延伸方向交叉的第2交叉方向上供给所述制冷剂。
16.根据权利要求11所述的送电装置，其中，
所述壳体(60)密闭。
17.根据权利要求11所述的送电装置，其中，
由所述第1线圈(58)和与所述第1线圈(58)连接的电容器(59)形成以非接触方式向所述受电部输送电力的送电部(56)，
所述送电部(56)的固有频率与所述受电部的固有频率之差为所述受电部的固有频率的10％以下。
18.根据权利要求11所述的送电装置，其中，
由所述第1线圈(58)和与所述第1线圈(58)连接的电容器(59)形成以非接触方式向所述受电部输送电力的送电部(56)，
所述受电部与所述送电部(56)的耦合系数为0.1以下。
19.根据权利要求11所述的送电装置，其中，
由所述第1线圈(58)和与所述第1线圈(58)连接的电容器(59)形成以非接触方式向所述受电部输送电力的送电部(56)，
所述送电部(56)通过形成在所述受电部与所述送电部(56)之间且以特定的频率振动的磁场和形成在所述受电部与所述送电部(56)之间且以特定的频率振动的电场的至少一方来向所述受电部输送电力。
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