CN105075067B - 供电装置及供电装置的送电部 - Google Patents

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Abstract

本发明的供电装置具有以非接触的方式将电力向受电部(9)供给的送电部(15)。送电部(15)具有地上侧线圈(13)、和设置在地面(19)且收纳地上侧线圈(13)的框体(21)。框体(21)具有配置地上侧线圈的线圈部(25)、和配置在比地上侧线圈(13)更靠车辆进入侧的位置，从线圈部(25)的表面向上方突出的第一突出部(29)。

Description

供电装置及供电装置的送电部
技术领域
本发明涉及以非接触方式将电力从具有地上侧线圈的送电部向具有车辆侧线圈的受电部供给的供电装置及供电装置的送电部。
背景技术
目前，公知的是以非接触方式将电力从在地面配设的送电设备向电动车辆的受电设备供给的供电装置(参照专利文献1)。在该供电装置中，送电侧的自共振线圈和受电侧的自共振线圈经由电磁场谐振，从而能够以非接触方式将电力从送电侧的自共振线圈向受电侧的自共振线圈供给。
上述专利文献1记载的供电装置具有带自共振线圈的送电部，该送电部具有从地面向上方突出的至少一个侧面和上表面。在该供电装置中，通过提高车载照相机对送电部的识别精度，提高车辆向送电设备的停车精度。
专利文献1：(日本)特开2012－5243号公报
但是，在电动车辆进入送电设备时，预想车辆的轮胎开到在地面设置的送电部的线圈部上的情况。若发生这样的情况，则会导致送电部的线圈部的破损。
发明内容
因此，本发明的目的在于抑制车辆的轮胎开到在地面设置的送电部的线圈部上的情况。
在本发明中，送电部具有地上侧线圈和框体，该框体设置在地面上，用于收纳所述地上侧线圈。该框体在比所述地上侧线圈更靠车辆进入侧的位置具有从配置地上侧线圈的线圈部的表面向上方突出的突出部。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的电动车辆和送电设备的位置关系的平面图；
图2是表示图1所示的电动车辆的轮胎与送电线圈单元的框体的前侧突出部接触的状态的剖面图；
图3是表示相对于图1、图2所示的送电线圈单元的框体，省略了罩及地上侧线圈的状态的立体图；
图4是表示相对于图3所示的送电线圈单元的框体，在收纳地上侧线圈的同时安装有罩的状态的立体图；
图5是安装图4所示的送电线圈单元的框体的框架的立体图；
图6是表示安装于送电线圈单元的框体的滑块相对于图5所示的框架的位置的立体图；
图7是表示将送电线圈单元的框体安装在框架上的状态的图6的A －A线剖面图；
图8是表示将送电线圈单元的框体安装在框架上的状态的图6的B －B线剖面的立体图；
图9是表示将送电线圈单元的框体临时放置在框架上的状态的图6 的A－A线剖面图。
标记说明
7：后轮轮胎(轮胎)
9：受电线圈单元(受电部)
11：车辆侧线圈
13：地上侧线圈
15：送电线圈单元(送电部)
19：地面
21：送电线圈单元的框体
21g：框体的侧壁
25：线圈部
25a：线圈部的表面
29：框体的前侧突出部(第一突出部、开上阻止部、突出部)
29c：前侧突出部的车辆进入侧的上端角部
31：框体的后侧突出部(第二突出部)
31c：后侧突出部的前侧突出部相反侧的上端角部
33：红外线发信部(送信部)
35：红外线受信部(受信部)_
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明一实施方式的非接触式的供电装置在使电动车辆1在双点划线所示的受电位置停车的状态下，从送电设备3向电动车辆1送电(以非接触方式供电)。驾驶员使电动车辆1例如从图1的实线所示的位置朝向送电设备3，在箭头标记F所示的车辆进入方向上移动，并且使电动车辆1在受电位置停车。另外，作为非接触式的供电装置的送电方式，也可以为使用了电磁感应、微波、磁场谐振中的任一种的方式。
电动车辆1具有前轮轮胎5和后轮轮胎7。在左右的后轮轮胎7间的大致中央的车辆底面设有作为受电部的受电线圈单元9。受电线圈单元9具有车辆侧线圈11，经由后述的具有地上侧线圈13的送电线圈单元15以非接触方式从送电设备3接受电力的供给。
送电设备3具有电源单元17、和将来自电源单元17的高频电力向受电线圈单元9供给的作为送电部的送电线圈单元15。送电线圈单元15 如图2所示地，具有设置在地面19上的金属制的框体21。在该框体21 内收纳有圆筒形状的地上侧线圈13。
如图3所示，框体21俯视看形成为长方形状。在该框体21的上面设有向下方凹陷的凹部21a。在该凹部21a内收纳的地上侧线圈13经由未图示的安装件适当固定在框体21上。以下，将框体21的长度方向设为X方向，将与X方向正交的框体21的宽度方向设为Y方向。另外，如图3所示，框体21中的X方向的长度设定得比Y方向的长度长。
如图4所示，凹部21a的上部开口被由树脂制的板状部件构成的罩 23覆盖而被堵塞。该罩23以载置在图3所示的凹部21a周围的固定面 21b上的状态固定在框体21上。位于地上侧线圈13上方的罩23以不被在对地上侧线圈13励磁时产生的磁通加热的方式由非导电性的材质构成为好。本实施方式的设置有地上侧线圈13及树脂制的罩23的框体21 的区域构成送电线圈单元15的线圈部25。
框体21在比线圈部25更向车辆进入侧(电动车辆1向受电位置移动时，最初进入受电线圈单元9正下方的区域侧、在图1中为左侧)(在以下的说明中，也称为前侧)的端部具有作为第一突出部的前侧突出部 29。前侧突出部29从线圈部25的表面25a向上方突出，遍及框体21 的Y方向的全长(全幅)而形成。该前侧突出部29如图2～图4所示地，形成为沿着Y方向较长地延伸的长方体形状。
另外，框体21在隔着线圈部25与前侧突出部29在车辆进入方向F 的相反侧的端部具有作为第二突出部的后侧突出部31。即，这些前侧突出部29及后侧突出部31处于隔着线圈部25而沿着X方向相互相对的位置关系。后侧突出部31与前侧突出部29同样地，从线圈部25的表面 25a向上方突出，遍及框体21的Y方向的全长(全幅)而形成。该后侧突出部31也如图2～图4所示地，形成为沿着Y方向较长地延伸的长方体形状。
如图2所示，在前侧突出部29内收纳有成为异物检测用的异物检测信号S的送信部的红外线发信部33。另外，在后侧突出部31内收纳有成为接受从红外线发信部33送信的异物检测信号S的受信部的红外线受信部35。这些前侧突出部29及后侧突出部31分别具有沿着X方向相互相对的信号输出用窗29a及信号输入用窗31a。从红外线发信部33通过信号输出用窗29a而送信的异物检测信号S通过信号输入用窗31a被红外线受信部35接受。
如图2所示，地上侧线圈13向外部的引线37在图3所示的凹部21a 内，从地上侧线圈13朝向车辆进入方向F(在图2中为右侧)配线，通过内部引出孔21c向后侧突出部31内的空间引出。在框体21的Y方向的一侧(在图2中为纸面表侧)的附近位置，设有朝向凹部21a内(朝向前侧突出部29)突出的突出部21d，在该突出部21d形成有内部引出孔21c。
向后侧突出部31内引出的引线37通过在后侧突出部31的图2中右侧外壁面形成的外部引出孔被向框体21的外部引出。向框体21的外部引出的引线37与电源单元17连接。
如图2所示，框体21以将下表面21f载置于地面19上的状态，经由后述的矩形框状的框架39(参照图5)固定在地面19上。固定在地面 19上的状态的框体21在Y方向的两侧面(在图2中与纸面正交的两侧) 具有与地面19上大致竖直地且沿着X方向延伸的侧壁21g。侧壁21g 具有前侧突出部29的侧壁29b及后侧突出部31的侧壁31b。
框架39如图5所示地，外形形成为与框体21大致同样的长方形状的框状。该框架39具有在X方向上延伸的相互平行的截面矩形的一对长边部39a、在Y方向上延伸的相互平行的截面矩形的一对短边部39b。在各个长边部39a上两个两个地安装有用于将框架39固定在地面19上的支架41，在各个短边部39b上一个一个地安装有支架41。
支架41具有：将长边部39a以从宽度方向两侧扶持的方式进行支承的截面大致U形的框架支承部41a；与框架支承部41a的下部连接，向框架39的外侧突出且固定在地面19上的板状固定部41b。以贯通框架 39的方式从X方向的一侧插入螺栓B，在另一侧将螺母N紧固在螺栓B 上，从而将框架支承部41a固定在框架39上。在固定部41b上形成有螺栓插入孔41c，插入到螺栓插入孔41c的未图示的螺栓紧固在埋设于地面19的螺母。或者，埋设于地面19的双头螺栓插入螺栓插入孔41c，螺母从固定部41b上与双头螺栓紧固。
在框体21的里侧安装有滑块43、45，该滑块43、45使框体21从图1、图2的车辆进入方向F相反方向(图6所示的滑动方向G)相对于框架39滑动移动而用于将框体21安装于框架39上。图6表示安装于框体21的滑块43、45相对于框架39的位置。即，安装于框体21的滑块43、45相对于框架39可向滑动方向G及其相反方向F移动。
在框体21的与长边部39a对应的位置安装有三个滑块43，在框体 21的与短边部39b对应的位置安装有两个滑块45。
在框体21的与长边部39a对应的位置安装的滑块43具有构成外壳的金属制的外壳部47、设于外壳部47的内面且相对于长边部39a滑动的树脂制的导向体49。外壳部47形成为将长边部39a的上表面及两侧面覆盖那样的截面大致U形，对应于此，导向体49也形成为截面大致U 形。外壳部47及导向体49的两侧面的下端以相互背离的方式向外侧扩展。该截面大致U形的导向体49以从上方覆盖的方式嵌入长边部39a，相对于长边部39a的上表面及两侧面滑动。滑块43将外壳部47的上面固定在框体21上。
另一方面，在框体21的与短边部39b对应的位置安装的滑块45具有构成外壳的金属制的外壳部51、设于外壳部51的上下内面且相对于短边部39b滑动的树脂制的导向体53、55(参照图7)。如图7所示，外壳部51具有成为分别与短边部39b的上表面及下表面对应的位置的上面部51a及下面部51b、以及将上面部51a及下面部51b的滑动方向G相反侧(在图7中为右侧)的端部彼此连接的后面部51c。
上面部51a的自后面部51c起在图7中向左方向延伸的长度(从后面部51c到上面部51a的前端的长度)设定得比下面部51b的自后面部 51c起在同方向上的长度(从后面部51c到下面部51b前端的长度)长。另外，上面部51a以将框体21安装在框架39上的状态超过短边部39b 而向前方(在图7中为左方向)突出，另一方面，下面部51b不超过短边部39b而向前方突出。另外，外壳部51以后面部51c为边界在下面部 51b相反侧的图7中，在右侧还具有与下面部51b位于同一平面上的后方延长部51d。
如图6所示，上面部51a在Y方向上的中央位置具有朝向上方突出的凸部51a1。滑块45利用该凸部51al的上表面及后方延长部51d固定在框体21上。在位于凸部51al的Y方向两侧的平坦部51a2的下表面安装有相对于短边部39b的上表面滑动的导向体53。平坦部51a2超过凸部51al而向前方(在图8中为左侧)突出，该平坦部51a2的前端部形成有朝向斜前上方弯曲的上方弯曲部51a3。导向体53的前端部也对应于平坦部51a2而形成有朝向斜前上方弯曲的上方弯曲部53a。
另一方面，在下面部51b的上表面安装有相对于短边部39b的下表面滑动的导向体55。下面部51b的前端部形成有朝向斜前下方弯曲的下方弯曲部51e。导向体55的前端部也对应于下面部51b而形成有朝向斜前下方弯曲的下方弯曲部55a。
另外，如图7所示，在外壳部51的后面部51c的与短边部39b相对的位置设有树脂制的止挡部件57。在将框体21安装于框架39时，框体 21在滑动方向G上滑动移动而使止挡部件57与框架39的短边部39b 抵接，从而将框体21相对于框架39定位。
如图5、图6所示，在框架39的一对短边部39b中，位于滑动方向 G相反侧的短边部39b的、滑动方向G相反侧的面安装有由板簧状的部件构成的卡止件59。卡止件59具有固定于短边部39b的一对凸缘部59a、从凸缘部59a朝向滑动方向G相反侧的后方立起且俯视看为大致U形的卡止部59b。在卡止部59b设有卡止孔59c，该卡止孔59c成为沿着短边部39b的延伸方向(Y方向)伸长的长孔。
另一方面，在对应于卡止件59的位置的框体21的后侧突出部31，如图8所示地，安装有锁芯61。锁芯61安装在框体21的后侧突出部31 的外侧壁面的下部。
该锁芯61具有在后侧突出部31的内部空间朝向卡止件59突出的延长部63，将延长部63的前端部插入卡止孔59c而使其向卡止孔59c的前方突出。而且，在该延长部63的向卡止孔59c前方突出的前端部安装有卡止片65。
卡止片65由在相对于延长部63的延伸方向正交的方向上延伸的棒状部件构成，且设定为比长孔形状的卡止孔59c的长度方向的长度短，比长孔形状的卡止孔59c的较短侧的尺寸长。因此，通过将未图示的键从框体21的外部插入锁芯61并对其旋转操作，使卡止片65与延长部 63一同旋转，能够使卡止片65向图8所示的锁定状态、和相对于图8 旋转了90度的非锁定状态位移。
接着，对图2所示的送电线圈单元15向图5所示的框架39的安装方法进行说明。图5所示的框架39经由支架41而固定在地面19上。相对于该框架39，以从上方覆盖送电线圈单元15的方式进行设置。此时，将送电线圈单元15设置在相对于向框架39的正规的安装位置，向滑动方向G相反方向稍偏移的位置。
图7表示送电线圈单元15向框架39的正规的安装位置。首先，将送电线圈单元15(框体21)设置在相对于图7所示的正规的安装位置向图7中右方向偏移的位置。即，将框体21临时放置在相对于框架39 的短边部39b，将滑块45相对于图7的正规的安装位置向滑动方向G相反方向的图7中右方向偏移的临时放置位置。在该临时放置位置，滑块 45下部的导向体55的下方弯曲部55a的图7中左侧的前端如图9所示地，比框架39的短边部39b更靠图9中的右侧。另外，在临时放置位置，上部的导向体53也可以载置在短边部39b上，导向体53也可以比短边部39b更偏向图7中右侧而载置在短边部39b上。
在将框体21临时放置在框架39上的状态下，分别设于两条短边部 39b的两个、全部为四个滑块45全部成为与上述状态同样的状态。另外，关于分别设于两条长边部39a的三个、全部为六个滑块43，在上述的临时放置位置，滑块43的导向体49在从图6所示的正规的安装位置向滑动方向G相反方向的图6中的右方向偏移的位置，载置在长边部39a上。载置这些导向体49、53的部位的框架39(39a、39b)的上表面39a1、 39bl构成临时放置部。
通过使框体21从图9所示的临时放置状态相对于框架39向滑动方向G移动，滑块43的树脂制的导向体49相对于框架39(长边部39a) 滑动且滑动移动，并且滑块45的树脂制的导向体53、55相对于框架39 (短边部39b)滑动且滑动移动。其结果，如图7所示，滑块45的止挡部件57与短边部39b的侧面抵接，框体21相对于框架39定位。
此时，滑块45的上部、下部的导向体53、55在前端分别具有上方弯曲部53a、下方弯曲部55a，前端侧的开口部比框架39(短边部39b) 的上下方向的宽度尺寸大，故而框架39容易进入上部的导向体53与下部的导向体55之间。
在此，在使送电线圈单元15从图9所示的临时放置状态滑动移动时，图8所示的锁芯61成为非锁定状态、即相对于图8所示的锁定状态旋转了90度的状态。因此，锁芯61的延长部63前端的棒状卡止片65成为朝向水平方向的状态，通过长孔的卡止孔59c而位于卡止部59b的更前方的非锁定状态。
而且，从外部操作键，使锁芯61从非锁定状态旋转90度，从而成为图8所示那样的锁定状态。在锁定状态下，棒状的卡止片65如图8 所示地成为朝向上下方向的状态，卡止片65的上下两端部与卡止孔59c 的上下两侧的周缘卡合。由此，送电线圈单元15向框架39的安装完成。
接着，对利用具有送电线圈单元15的送电设备3进行在电动车辆1 上搭载的蓄电池的充电的充电作业进行说明。使电动车辆1例如从图1 中实线所示的位置朝向送电设备3在车辆进入方向F上移动且在双点划线所示的受电位置停车。在该受电位置，送电线圈单元15位于在电动车辆1设置的受电线圈单元9的大致正下方，车辆侧线圈11和地上侧线圈 13成为相互相对的位置关系。
在该状态下，通过将来自电源单元17的高频电力向送电线圈单元 15供给，以非接触方式将电力从送电线圈单元15向受电线圈单元9供给，能够进行电动车辆1的蓄电池的充电。此时，电动车辆1如图1所示地，左右的后轮轮胎7在送电线圈单元15的左右两侧位置处于大致对称位置。
对此，假定在使电动车辆1进入送电设备3时，相对于图1中双点划线所示的受电位置，电动车辆1的位置错误地向左右方向(图1中为上下方向)较大地偏移的情况。在这样的情况下，如图2所示，认为左右任一方的后轮轮胎7朝向送电线圈单元15移动，与送电线圈单元15 接触。
在该情况下，后轮轮胎7与在送电线圈单元15的框体21上设置的前侧突出部29接触。此时，前侧突出部29从线圈部25的表面25a向上方突出，距地面19的高度足够高。因此，若后轮轮胎7与前侧突出部 29接触，则前侧突出部29发挥轮胎制动的作用，电动车辆1的驾驶员使电动车辆1进一步向车辆进入方向F的移动停止。因此，能够抑制后轮轮胎7开到送电线圈单元15上，特别是抑制后轮轮胎7开到具有树脂制的罩23的线圈部25上，能够抑制线圈部25的破损。
另外，即使例如后轮轮胎7开到前侧突出部29上，驾驶员也能够瞬间判断已开到障碍物上。因此，立即使制动器动作而使电动车辆1进一步向车辆进入方向F的移动停止。其结果，能够抑制后轮轮胎7开到线圈部25上，抑制具有树脂制罩23的线圈部25的破损。
另外，在本实施方式中，框体21在隔着具有地上侧线圈13的线圈部25而与前侧突出部29相对的位置(车辆进入侧相反侧的位置)具有从线圈部25的表面25a向上方突出的后侧突出部31。而且，前侧突出部29及后侧突出部31中的任一方具有检测线圈部25上的异物的异物检测信号的红外线发信部33，另一方具有接受从红外线发信部33送信的异物检测信号的红外线受信部35。
该情况下，在线圈部25上放置有异物的情况下，通过从红外线发信部33送信的红外线信号来检测该异物，在例如设于送电设备3的监视器中显示不能实施蓄电池的充电操作的警告。
此时，在本实施方式中，在前侧突出部29及后侧突出部31设置有红外线发信部33及红外线受信部35。即，在本实施方式中，通过在作为轮胎制动而发挥作用的前侧突出部29设置异物检测传感器，有效地利用前侧突出部29。
另外，在本实施方式中，框体21具有沿着车辆进入方向F延伸的侧壁21g。因此，在如图1所示地使电动车辆1进入送电设备3时，在后轮轮胎7通过前侧突出部29之后，驾驶员误进行转向操作，左右任一方的后轮轮胎7从侧方与框体21接触的情况下，后轮轮胎7也与侧壁21g 接触，故而驾驶员能够认知该接触而使电动车辆1进一步向车辆进入方向F的移动停止。即，框体21的两侧壁21g作为轮胎导向件而发挥作用。由此，能够抑制后轮轮胎7开到送电线圈单元15上，特别是抑制后轮轮胎7开到具有树脂制的罩23的线圈部25上，能够抑制线圈部25的破损。
另外，在本实施方式中，前侧突出部29具有与后侧突出部31相比形成为电动车辆1的后轮轮胎7更不易开到障碍物上的形状的开上阻止部。通过使前侧突出部29向上方的突出高度比后侧突出部31向上方的突出高度高，从而能够形成开上阻止部。由此，在驾驶员使后轮轮胎7 与前侧突出部29接触之后，不易开到高度更高的前侧突出部29，能够更加可靠地抑制后轮轮胎7开到前侧突出部29上的情况。
通过使前侧突出部29中的车辆进入侧的上端角部29c的曲率半径 (与车辆进入方向F平行的纵截面的曲率半径)比后侧突出部31中的前侧突出部29相反侧的上端角部31c的曲率半径小，也能够形成前侧突出部29的开上阻止部。在图2中，前侧突出部29的车辆进入侧的上端角部29c几乎没有曲面形状，为四方形状，后侧突出部31的上端角部31c 形成为较大的曲面形状。由此，在驾驶员使后轮轮胎7与前侧突出部29 接触之后，上端角部29c不易开到更加方的形状的前侧突出部29上，能够更加可靠地抑制后轮轮胎7开到前侧突出部29上的情况。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过是用于容易理解本发明而记载的单纯的示例，本发明不限定于该实施方式。本发明的技术范围不限于上述实施方式中公开的具体的技术事项，也包含由此容易得出的各种变形、变更、替代技术等。
例如，在上述实施方式中，作为线圈部25，由树脂构成罩23整体，但俯视看，由树脂仅构成与圆形的地上侧线圈13大致对应的圆形部分，能够由金属板构成其周围。即，如图4所示地，也能够代替将整体形成为一个树脂制罩23的构成，仅将覆盖地上侧线圈13上方的部位设为树脂制，将其周围设为金属制。
本申请基于2013年3月29日提出申请的日本专利申请第2013－ 071225号主张优先权，上述日本专利申请第2013－071225号的全部内容被编入本说明书。
产业上的可利用性
根据本发明，在使电动车辆朝向送电部进入送电设备时，车辆的轮胎与框体的突出部接触，由此车辆的乘员能够识别轮胎开到送电部的框体上的状况，能够抑制车辆的轮胎开到送电部的线圈部上的情况。

Claims (7)

1.一种供电装置，其特征在于，具有受电部和送电部，所述受电部具有车辆侧线圈，所述送电部以非接触方式将电力向所述受电部供给，
所述送电部具有：地上侧线圈；框体，其设置在地面上，用于收纳所述地上侧线圈；罩，其位于所述地上侧线圈的上方，覆盖所述框体的凹部的上部开口，并由非导电性的材质构成，
所述框体具有第一突出部，该第一突出部配置在比所述罩更靠车辆进入侧的位置，从所述罩的表面向上方突出，
所述第一突出部具有防止车辆的轮胎开到所述罩上的开上阻止部，
所述第一突出部设置在所述框体上的最接近车辆进入侧的端部。
2.如权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述框体在隔着所述罩与所述第一突出部相对的位置具有从所述罩的表面向上方突出的第二突出部，
所述第一突出部及所述第二突出部中的任一方具有检测所述罩上的异物的异物检测信号的送信部，另一方具有接受从所述送信部发送的异物检测信号的受信部。
3.如权利要求1或2所述的供电装置，其特征在于，
所述框体具有沿着车辆进入方向延伸的侧壁。
4.如权利要求2所述的供电装置，其特征在于，
所述开上阻止部形成为，与所述第二突出部相比，所述车辆的所述轮胎更加不易开上的形状。
5.如权利要求4所述的供电装置，其特征在于，
所述第一突出部向上方的突出高度比所述第二突出部向上方的突出高度高，从而形成所述开上阻止部。
6.如权利要求4所述的供电装置，其特征在于，
通过使所述第一突出部中的车辆进入侧的上端角部的曲率半径比所述第二突出部中的所述第一突出部相反侧的上端角部的曲率半径小，从而形成所述开上阻止部。
7.一种供电装置的送电部，其以非接触方式将电力向具有车辆侧线圈的受电部供给，其特征在于，
具有：地上侧线圈；框体，其设置在地面上，用于收纳所述地上侧线圈；罩，其位于所述地上侧线圈的上方，覆盖所述框体的凹部的上部开口，并由非导电性的材质构成，
所述框体具有突出部，该突出部配置在比所述罩更靠车辆进入侧的位置，从所述罩的表面向上方突出，
所述突出部具有防止车辆的轮胎开到所述罩上的开上阻止部，
所述突出部设置在所述框体上的最接近车辆进入侧的端部。
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