JPWO2010041320A1

JPWO2010041320A1 - 電動車両

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Publication number: JPWO2010041320A1
Application number: JP2010532737A
Authority: JP
Inventors: 真士市川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2012-03-01
Anticipated expiration: 2028-10-09
Also published as: CN102177043A; US20110214926A1; EP2345552A4; EP2345552A1; WO2010041320A1; US8651208B2; EP2345552B1; JP4962620B2

Abstract

受電ユニット（１３０）は、給電装置（５００）の送電ユニット（５２０）に含まれる一次自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより送電ユニット（５２０）から受電する二次自己共振コイルを含む。受電ユニット（１３０）は、エンジンおよびモータジェネレータを含む駆動力発生部（１１０）が格納されるエンジンルーム（１４０）に収容され、詳しくは、エンジンルーム（１４０）の底面に配設される。遮蔽材（１５０）は、エンジンルーム（１４０）の内外を電磁気的に遮蔽するように設けられる。たとえば、遮蔽材（１５０）は、電磁波遮蔽効果を有する布やスポンジ等から成り、エンジンルーム（１４０）の内面に配設される。

Description

この発明は、電動車両に関し、特に、車両外部の給電装置および車両の各々に搭載される共鳴器を電磁場を介して共鳴させることにより給電装置から非接触で受電可能な電動車両に関する。

環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両が大きく注目されている。これらの車両は、走行駆動力を発生する電動機と、その電動機に供給される電力を蓄える再充電可能な蓄電装置とを搭載する。なお、ハイブリッド車は、電動機とともに内燃機関をさらに動力源として搭載した車両や、車両駆動用の直流電源として蓄電装置とともに燃料電池をさらに搭載した車両である。

ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源から車載の蓄電装置を充電可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置を充電可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。

一方、送電方法として、電源コードや送電ケーブルを用いないワイヤレス送電が近年注目されている。このワイヤレス送電技術としては、有力なものとして、電磁誘導を用いた送電、電磁波を用いた送電、および共鳴法による送電の３つの技術が知られている。

このうち、共鳴法は、一対の共鳴器（たとえば一対の自己共振コイル）を電磁場（近接場）において共鳴させ、電磁場を介して送電する非接触の送電技術であり、数ｋＷの大電力を比較的長距離（たとえば数ｍ）送電することも可能である（非特許文献１参照）。
特開平８−２３７８９０号公報 Andre Kurs et al., "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances"、［online］、２００７年７月６日、Science、第３１７巻、ｐ．８３−８６、［２００７年９月１２日検索］、インターネット＜URL：http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/83.pdf＞

上記の「Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances」に開示されるワイヤレス送電技術を車両システムに適用する場合には、車両において、受電用共鳴器の搭載位置を確保し、かつ、受電時に発生する漏洩電磁界を遮蔽する構成を低コストで実現する必要がある。上記文献では、そのような課題の提示および具体的な検討はなされていない。

それゆえに、この発明の目的は、共鳴法により車両外部の給電装置から受電可能な電動車両において、受電用共鳴器の搭載位置を確保し、かつ、受電時に発生する漏洩電磁界を遮蔽する構成を低コストで実現することである。

この発明によれば、電動車両は、車両外部に設けられる給電装置から供給される電力を用いて電動機により走行駆動力を発生可能な電動車両であって、受電ユニットと、収容部と、遮蔽材とを備える。受電ユニットは、給電装置に含まれる送電用共鳴器と電磁場を介して共鳴することにより送電用共鳴器から受電する受電用共鳴器を含む。受電ユニットは、収容部に収容される。そして、遮蔽材は、収容部の内外を電磁気的に遮蔽する。

好ましくは、電動車両は、内燃機関をさらに備える。内燃機関は、走行用のエネルギーを生成する。そして、収容部は、内燃機関が収容される機関室である。

また、好ましくは、収容部は、利用者の荷物を収容するための荷物室である。
また、好ましくは、収容部は、電動機が収容される室である。

また、好ましくは、電動車両は、電力変換装置をさらに備える。電力変換装置は、車両内部の電源線と電動機との間で電力変換を行なう。そして、収容部は、電力変換装置が収容される室である。

好ましくは、受電ユニットは、収容部の底面に配設される。
好ましくは、電動車両は、収容部を開閉するための扉と、その扉が開状態になると給電装置からの受電を中止または禁止するためのインターロック機構とをさらに備える。

さらに好ましくは、インターロック機構は、検出装置と、通信装置とを含む。検出装置は、収容部の扉の開閉状態を検出する。通信装置は、検出装置により扉の開状態が検出されると、給電装置からの送電の中止または禁止を指示する指令を給電装置へ送信する。

この発明においては、受電ユニットが収容される収容部に遮蔽材が設けられるので、受電ユニットにおいて受電用共鳴器を囲う遮蔽構造（たとえば専用の遮蔽箱など）を別途設ける必要がない。したがって、この発明によれば、受電ユニットの搭載スペースを小さくし、かつ、受電時に発生する漏洩電磁界の遮蔽を低コストで実現することができる。

この発明の実施の形態１による電動車両の一例として示されるハイブリッド車の特徴的な部分を示した全体構成図である。共鳴法による送電の原理を説明するための図である。電流源（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１に示すハイブリッド車のパワートレーン構成を示すブロック図である。実施の形態２による電動車両の一例として示されるハイブリッド車の特徴的な部分を示した全体構成図である。実施の形態３による電動車両の一例として示されるハイブリッド車の特徴的な部分を示した全体構成図である。実施の形態４による電動車両の一例として示されるハイブリッド車の特徴的な部分を示した全体構成図である。

符号の説明

１００，１００Ａ〜１００Ｃハイブリッド車、１１０駆動力発生部、１２０蓄電装置、１３０受電ユニット、１４０エンジンルーム、１５０，２３０遮蔽材、１８０，２５０開閉センサ、１９０通信装置、２１０トランクルーム、２２０フロア、３１０，５１０高周波電源、３２０一次コイル、３３０一次自己共振コイル、３４０，４５０二次自己共振コイル、３５０，４５２二次コイル、３６０負荷、４１０昇圧コンバータ、４２０，４２２インバータ、４３０，４３２モータジェネレータ、４３４エンジン、４３６動力分割装置、４３８駆動輪、４４０車両ＥＣＵ、４６０整流器、５００給電装置、５２０送電ユニット、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２システムメインリレー、ＰＬ１，ＰＬ２正極線、ＮＬ１，ＮＬ２負極線。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電動車両の一例として示されるハイブリッド車の特徴的な部分を示した全体構成図である。図１を参照して、このハイブリッド車１００は、駆動力発生部１１０と、蓄電装置１２０と、受電ユニット１３０と、エンジンルーム１４０と、遮蔽材１５０とを備える。

駆動力発生部１１０は、車両の駆動力を発生し、その発生した駆動力を図示されない減速ギヤおよび駆動軸を介して駆動輪（たとえば前輪）へ出力する。詳しくは、駆動力発生部１１０は、エンジンおよびモータジェネレータを含み、エンジンおよびモータジェネレータの少なくとも一方により車両駆動力を発生する。なお、モータジェネレータは、蓄電装置１２０から電力を受けて駆動力を発生する。また、駆動力発生部１１０は、モータジェネレータにより回生発電を行ない、発生した回生電力を蓄電装置１２０へ出力する。そして、この駆動力発生部１１０は、エンジンルーム１４０に格納される。

蓄電装置１２０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池や、大容量のキャパシタ等から成る。蓄電装置１２０は、後述の受電ユニット１３０により受電された電力を蓄えるほか、駆動力発生部１１０において生成された回生電力を蓄える。そして、蓄電装置１２０は、その蓄えられた電力を駆動力発生部１１０のモータジェネレータへ供給する。なお、この図１では、蓄電装置１２０は、車両の前後方向における略中央部（座席シート下方など）に配設されるが、車両後方のトランクルームなどに配設されてもよい。

受電ユニット１３０は、車両外部に設けられる給電装置５００から供給される電力を非接触で受電する。詳しくは、受電ユニット１３０は、給電装置５００の送電ユニット５２０に含まれる一次自己共振コイル（ＬＣ共振コイル）と電磁場を介して共鳴することにより一次自己共振コイルから受電する二次自己共振コイル（ＬＣ共振コイル）を含み、その二次自己共振コイルを用いて給電装置５００の送電ユニット５２０から非接触で受電する。この受電ユニット１３０は、エンジンルーム１４０に収容され、より詳しくは、エンジンルーム１４０の底面に配設される。そして、受電ユニット１３０により受電された電力は、図示されない整流器により整流され、蓄電装置１２０へ供給される。

遮蔽材１５０は、エンジンルーム１４０の内外を電磁気的に遮蔽するように設けられる。たとえば、遮蔽材１５０は、電磁波遮蔽効果を有する布やスポンジ等から成り、エンジンルーム１４０の内面に貼付される。なお、エンジンルーム１４０の底面において、少なくとも受電ユニット１３０が配設される箇所は開口しており、遮蔽材１５０もその開口部には設けられない。

なお、給電装置５００は、高周波電源５１０と、送電ユニット５２０とを含む。高周波電源５１０は、系統電源から受ける電力を高周波の電力に変換し、その変換した高周波電力を送電ユニット５２０へ出力する。なお、高周波電源５１０が生成する高周波電力の周波数は、たとえば１Ｍ〜１０数ＭＨｚである。送電ユニット５２０は、一次自己共振コイル（ＬＣ共振コイル）を含み、車両側の受電ユニット１３０に含まれる二次自己共振コイル（ＬＣ共振コイル）と電磁場を介して共鳴することにより、高周波電源５１０から受ける電力をハイブリッド車１００の受電ユニット１３０へ送電する。

このハイブリッド車１００においては、受電ユニット１３０は、エンジンルーム１４０に収容され、エンジンルーム１４０の底面に配置される。そして、給電装置５００からの受電時、受電ユニット１３０から漏洩電磁界が発生するところ、この実施の形態１では、受電ユニット１３０を格納する専用の遮蔽箱等を別途設けるのではなく、受電ユニット１３０が収容されるエンジンルーム１４０のたとえば内面に遮蔽材１５０が設けられる。これにより、専用の遮蔽箱等を別途配設する必要がないので、受電ユニット１３０の搭載スペースを省スペース化できる。

また、受電ユニット（二次自己共振コイル）と遮蔽材との距離（遮蔽距離）が小さいと反射電力が大きくなり効率が低下するところ、この実施の形態１では、受電ユニット１３０自体に遮蔽構造を設けるのではなく、受電ユニット１３０が収容されるエンジンルーム１４０に遮蔽材を設けるので、遮蔽距離を大きくとることができる。その結果、遮蔽構造を設けることによる効率の低下を抑制できる。

図２は、共鳴法による送電の原理を説明するための図である。図２を参照して、この共鳴法では、２つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する２つのＬＣ共振コイルが電磁場（近接場）において共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへ電磁場を介して電力が伝送される。

具体的には、高周波電源３１０に一次コイル３２０を接続し、電磁誘導により一次コイル３２０と磁気的に結合される一次自己共振コイル３３０へ１Ｍ〜１０数ＭＨｚの高周波電力を給電する。一次自己共振コイル３３０は、コイル自身のインダクタンスと浮遊容量とによるＬＣ共振器であり、一次自己共振コイル３３０と同じ共振周波数を有する二次自己共振コイル３４０と電磁場（近接場）を介して共鳴する。そうすると、一次自己共振コイル３３０から二次自己共振コイル３４０へ電磁場を介してエネルギー（電力）が移動する。二次自己共振コイル３４０へ移動したエネルギー（電力）は、電磁誘導により二次自己共振コイル３４０と磁気的に結合される二次コイル３５０によって取出され、負荷３６０へ供給される。なお、共鳴法による送電は、一次自己共振コイル３３０と二次自己共振コイル３４０との共鳴強度を示すＱ値がたとえば１００よりも大きいときに実現される。

なお、図１との対応関係について説明すると、図１の受電ユニット１３０は、図２の二次自己共振コイル３４０および二次コイル３５０に対応する。また、図１の高周波電源５１０は、図２の高周波電源３１０に対応し、図１の送電ユニット５２０は、図２の一次コイル３２０および一次自己共振コイル３３０に対応する。

図３は、電流源（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３を参照して、電磁界は３つの成分を含む。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。

この中でも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があるが、共鳴法では、この近接場（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、近接場を利用して、同じ固有振動数を有する一対の共鳴器（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、一方の共鳴器（一次自己共振コイル）から他方の共鳴器（二次自己共振コイル）へエネルギー（電力）を伝送する。この近接場は遠方にエネルギー（電力）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」によりエネルギー（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。

図４は、図１に示したハイブリッド車１００のパワートレーン構成を示すブロック図である。図４を参照して、ハイブリッド車１００は、蓄電装置１２０と、システムメインリレーＳＭＲ１と、昇圧コンバータ４１０と、インバータ４２０，４２２と、モータジェネレータ４３０，４３２と、エンジン４３４と、動力分割装置４３６と、駆動輪４３８と、車両ＥＣＵ４４０とを含む。また、ハイブリッド車１００は、二次自己共振コイル４５０と、二次コイル４５２と、整流器４６０と、システムメインリレーＳＭＲ２とをさらに含む。

このハイブリッド車１００は、エンジン４３４およびモータジェネレータ４３２を動力源として搭載する。エンジン４３４およびモータジェネレータ４３０，４３２は、動力分割装置４３６に連結される。そして、ハイブリッド車１００は、エンジン４３４およびモータジェネレータ４３２の少なくとも一方が発生する駆動力によって走行する。エンジン４３４が発生する動力は、動力分割装置４３６によって２経路に分割される。すなわち、一方は駆動輪４３８へ伝達される経路であり、もう一方はモータジェネレータ４３０へ伝達される経路である。

モータジェネレータ４３０は、交流回転電機であり、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ４３０は、動力分割装置４３６によって分割されたエンジン４３４の運動エネルギーを用いて発電する。たとえば、蓄電装置１２０の充電状態が低下すると、エンジン４３４が始動してモータジェネレータ４３０により発電が行なわれ、蓄電装置１２０が充電される。

モータジェネレータ４３２も、交流回転電機であり、モータジェネレータ４３０と同様に、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ４３２は、蓄電装置１２０に蓄えられた電力およびモータジェネレータ４３０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、モータジェネレータ４３２の駆動力は、駆動輪４３８に伝達される。

また、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーが駆動輪４３８を介してモータジェネレータ４３２の回転駆動に用いられ、モータジェネレータ４３２が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータ４３２は、走行エネルギーを電力に変換して制動力を発生する回生ブレーキとして作動する。そして、モータジェネレータ４３２により発電された電力は、蓄電装置１２０に蓄えられる。

動力分割装置４３６は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン４３４のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータ４３０の回転軸に連結される。リングギヤはモータジェネレータ４３２の回転軸および駆動輪４３８に連結される。

システムメインリレーＳＭＲ１は、蓄電装置１２０と昇圧コンバータ４１０との間に配設される。システムメインリレーＳＭＲ１は、車両ＥＣＵ４４０からの信号ＳＥ１に応じてオン／オフされる。昇圧コンバータ４１０は、車両ＥＣＵ４４０からの信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置１２０から出力される電圧を昇圧して正極線ＰＬ２へ出力する。なお、この昇圧コンバータ４１０は、たとえば直流チョッパ回路から成る。

インバータ４２０，４２２は、それぞれモータジェネレータ４３０，４３２に対応して設けられる。インバータ４２０は、車両ＥＣＵ４４０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ４３０を駆動し、インバータ４２２は、信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ４３２を駆動する。なお、インバータ４２０，４２２の各々は、たとえば三相ブリッジ回路から成る。

なお、昇圧コンバータ４１０、インバータ４２０，４２２、モータジェネレータ４３０，４３２、エンジン４３４および動力分割装置４３６は、図１における駆動力発生部１１０を形成する。

二次自己共振コイル４５０は、両端がオープン（非接続）のＬＣ共振コイルであり、給電装置５００の送電ユニット５２０（図１）に含まれる一次自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより給電装置５００から電力を受電する。なお、二次自己共振コイル４５０の容量成分には、コイルの浮遊容量を用いてもよいし、コイルの両端に接続されるコンデンサを設けてもよい。

二次自己共振コイル４５０は、給電装置５００の一次自己共振コイルとの距離や、一次自己共振コイルおよび二次自己共振コイル４５０の共鳴周波数等に基づいて、一次自己共振コイルと二次自己共振コイル４５０との共鳴強度を示すＱ値（たとえば、Ｑ＞１００）およびその結合度を示すκ等が大きくなるようにその巻数が適宜設定される。

二次コイル４５２は、二次自己共振コイル４５０と同軸上に配設され、電磁誘導により二次自己共振コイル４５０と磁気的に結合可能である。この二次コイル４５２は、二次自己共振コイル４５０により受電された電力を電磁誘導により取出して整流器４６０へ出力する。なお、二次自己共振コイル４５０および二次コイル４５２は、図１に示した受電ユニット１３０を形成する。

整流器４６０は、二次コイル４５２によって取出された交流電力を整流する。システムメインリレーＳＭＲ２は、整流器４６０と蓄電装置１２０との間に配設される。システムメインリレーＳＭＲ２は、車両ＥＣＵ４４０からの信号ＳＥ２に応じてオン／オフされる。なお、整流器４６０とシステムメインリレーＳＭＲ２との間、またはシステムメインリレーＳＭＲ２と蓄電装置１２０との間に、整流器４６０によって整流された電力の電圧を調整するＤＣ／ＤＣコンバータを設けてもよい。

車両ＥＣＵ４４０は、アクセル開度や車両速度、その他各センサからの信号に基づいて、昇圧コンバータ４１０およびモータジェネレータ４３０，４３２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれ昇圧コンバータ４１０およびインバータ４２０，４２２へ出力する。

また、車両ＥＣＵ４４０は、車両の走行時、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をそれぞれオン，オフさせる。なお、車両の走行中に給電装置５００（図１）から受電可能な場合には、車両ＥＣＵ４４０は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をともにオンさせてもよい。一方、車両外部の給電装置５００からの受電時、車両ＥＣＵ４４０は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をそれぞれオフ，オンさせる。

以上のように、この実施の形態１においては、受電ユニット１３０は、エンジンルーム１４０に収容され、エンジンルーム１４０の底面に配置される。そして、受電ユニット１３０が収容されるエンジンルーム１４０のたとえば内面に遮蔽材１５０が設けられるので、受電ユニット１３０を格納する専用の遮蔽箱等を別途設ける必要がない。したがって、この実施の形態１によれば、受電ユニット１３０の搭載スペースを小さくし、かつ、受電時に発生する漏洩電磁界の遮蔽を低コストで実現することができる。

また、この実施の形態１においては、受電ユニット１３０自体に遮蔽構造を設けるのではなく、受電ユニット１３０が収容されるエンジンルーム１４０に遮蔽材１５０が設けられるので、受電ユニット１３０と遮蔽材１５０との距離（遮蔽距離）を大きくとることができ、反射電力が抑えられる。したがって、この実施の形態１によれば、遮蔽構造を設けることによる効率の低下を抑制することができる。

［実施の形態２］
実施の形態２では、受電ユニット１３０が収容されるエンジンルーム１４０のボンネットが開けられると、給電装置５００から受電中であれば受電を中止し、非受電中であれば受電を禁止するためのインターロック機構が設けられる。

図５は、実施の形態２による電動車両の一例として示されるハイブリッド車の特徴的な部分を示した全体構成図である。図５を参照して、このハイブリッド車１００Ａは、図１に示したハイブリッド車１００の構成において、開閉センサ１８０と、通信装置１９０とをさらに備える。

開閉センサ１８０は、ボンネットの開閉状態を検出し、その検出結果を通信装置１９０へ出力する。通信装置１９０は、開閉センサ１８０によりボンネットの開状態が検出されると、給電装置５００からハイブリッド車１００Ａへ給電中であれば給電の中止を指示する信号、または非給電中であれば給電の禁止を指示する信号を給電装置５００へ無線で送信する。

そして、給電装置５００の高周波電源５１０は、ハイブリッド車１００Ａの通信装置１９０から給電の中止または禁止を指示する信号を受けると、送電ユニット５２０への給電を停止する。

この実施の形態２によれば、受電ユニット１３０が収容されるエンジンルーム１４０のボンネットが開けられると給電装置５００からの給電を中止または禁止するインターロック機構が設けられるので、給電装置５００からの受電時に発生する漏洩電磁界がエンジンルーム１４０の外部へ放出されるのを防止することができる。

［実施の形態３］
図６は、実施の形態３による電動車両の一例として示されるハイブリッド車の特徴的な部分を示した全体構成図である。図６を参照して、このハイブリッド車１００Ｂにおいては、蓄電装置１２０は、トランクルーム２１０のフロア２２０下部に配設される。また、給電装置５００から受電する受電ユニット１３０も、トランクルーム２１０に収容され、詳しくは、蓄電装置１２０の下方であってトランクルーム２１０の底面に配設される。

そして、遮蔽材２３０が、トランクルーム２１０の内外を電磁気的に遮蔽するように設けられる。たとえば、遮蔽材２３０も、電磁波遮蔽効果を有する布やスポンジ等から成り、トランクルーム２１０の内面に貼付される。なお、トランクルーム２１０の底面において、少なくとも受電ユニット１３０が配設される箇所は開口しており、遮蔽材２３０もその開口部には設けられない。

なお、ハイブリッド車１００Ｂのその他の構成は、図１に示した実施の形態１によるハイブリッド車１００と同じであり、給電装置５００の構成も実施の形態１と同じである。

このハイブリッド車１００Ｂにおいては、受電ユニット１３０は、トランクルーム２１０に収容され、トランクルーム２１０の底面に配置される。そして、受電ユニット１３０が収容されるトランクルーム２１０のたとえば内面に遮蔽材２３０が設けられる。これにより、受電ユニット１３０を格納する専用の遮蔽箱等を別途設ける必要がないので、受電ユニット１３０の搭載スペースを省スペース化できる。また、実施の形態１と同様に、受電ユニット（二次自己共振コイル）と遮蔽材との距離（遮蔽距離）も大きくとることができるので、遮蔽構造を設けることによる効率の低下を抑制できる。

なお、この実施の形態３において、受電ユニット１３０をエンジンルーム１４０ではなくトランクルーム２１０に収容したのは、トランクルーム２１０に収容される蓄電装置１２０と受電ユニット１３０との間の配線長を短くできるからである。

以上のように、この実施の形態３によっても、上記の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施の形態３によれば、蓄電装置１２０と受電ユニット１３０との間の配線長を短くできるので、効率をさらに向上できる。

［実施の形態４］
この実施の形態４では、実施の形態１に対する実施の形態２と同様に、受電ユニット１３０が収容されるトランクルーム２１０が開けられると、給電装置５００から受電中であれば受電を中止し、非受電中であれば受電を禁止するためのインターロック機構が設けられる。

図７は、実施の形態４による電動車両の一例として示されるハイブリッド車の特徴的な部分を示した全体構成図である。図７を参照して、このハイブリッド車１００Ｃは、図６に示した実施の形態３によるハイブリッド車１００Ｂの構成において、開閉センサ２５０と、通信装置１９０とをさらに備える。

開閉センサ２５０は、トランクルーム２１０の開閉状態を検出し、その検出結果を通信装置１９０へ出力する。通信装置１９０は、開閉センサ２５０によりトランクルーム２１０の開状態が検出されると、給電装置５００からハイブリッド車１００Ｃへ給電中であれば給電の中止を指示する信号、または非給電中であれば給電の禁止を指示する信号を給電装置５００へ無線で送信する。

この実施の形態４によれば、受電ユニット１３０が収容されるトランクルーム２１０が開けられると給電装置５００からの給電を中止または禁止するインターロック機構が設けられるので、給電装置５００からの受電時に発生する漏洩電磁界がトランクルーム２１０の外部へ放出されるのを防止できる。

なお、上記の各実施の形態においては、給電装置５００の送電ユニット５２０に含まれる一次自己共振コイルおよび車両側の受電ユニット１３０に含まれる二次自己共振コイルを共鳴させて送電するものとしたが、共鳴体として一対の高誘電体ディスクを用いてもよい。高誘電体ディスクは、高誘電率材から成り、たとえばＴｉＯ₂やＢａＴｉ₄Ｏ₉、ＬｉＴａＯ₃等が用いられる。

また、上記の実施の形態２，４においては、ボンネットまたはトランクルームが開けられると、給電の中止または禁止を指示する信号を給電装置５００へ送信することによって給電装置５００から給電を停止するものとしたが、たとえば受電ユニット１３０の下面に遮蔽板を介在させるなどして車両側で受電しないようにしてもよい。

また、上記においては、この発明による電動車両の一例として、動力分割装置４３６によりエンジン４３４の動力を分割して駆動輪４３８とモータジェネレータ４３０とに伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車にも適用可能である。たとえば、モータジェネレータ４３０を駆動するためにのみエンジン４３４を用い、モータジェネレータ４３２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車や、エンジン４３４が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車などにもこの発明は適用可能である。

また、この発明は、エンジン４３４を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、直流電源として蓄電装置１２０に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。なお、エンジンを搭載しない電気自動車や燃料電池車においては「エンジンルーム」は存在しないが、走行駆動力を発生するモータジェネレータや、蓄電装置とモータジェネレータとの間で電力変換を行なう電力変換装置（インバータや昇圧コンバータなど）が格納される室（たとえばエンジンルームと同様に車両前方に設けられる。）に受電ユニット１３０を収容し、その収容室を遮蔽構造としてもよい。また、この発明は、昇圧コンバータ４１０を備えない電動車両にも適用可能である。

なお、上記において、モータジェネレータ４３２は、この発明における「電動機」に対応し、実施の形態１，２におけるエンジンルーム１４０および実施の形態３，４におけるトランクルーム２１０は、この発明における「収容部」に対応する。また、エンジン４３４は、この発明における「内燃機関」に対応し、エンジンルーム１４０は、この発明における「機関室」に対応する。さらに、トランクルーム２１０は、この発明における「荷物室」に対応し、開閉センサ１８０，２５０は、この発明における「検出装置」に対応する。

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、上記した実施の形態の説明ではなくて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。

Claims

車両外部に設けられる給電装置（５００）から供給される電力を用いて電動機（４３２）により走行駆動力を発生可能な電動車両であって、
前記給電装置に含まれる送電用共鳴器と電磁場を介して共鳴することにより前記送電用共鳴器から受電する受電用共鳴器を含む受電ユニット（１３０）と、
前記受電ユニットが収容される収容部（１４０，２１０）と、
前記収容部の内外を電磁気的に遮蔽する遮蔽材（１５０，２３０）とを備える電動車両。
走行用のエネルギーを生成する内燃機関（４３４）をさらに備え、
前記収容部は、前記内燃機関が収容される機関室（１４０）である、請求の範囲第１項に記載の電動車両。
前記収容部は、利用者の荷物を収容するための荷物室（２１０）である、請求の範囲第１項に記載の電動車両。
前記収容部は、前記電動機が収容される室である、請求の範囲第１項に記載の電動車両。
車両内部の電源線と前記電動機との間で電力変換を行なう電力変換装置（４１０，４２０，４２２）をさらに備え、
前記収容部は、前記電力変換装置が収容される室である、請求の範囲第１項に記載の電動車両。
前記受電ユニットは、前記収容部の底面に配設される、請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の電動車両。
前記収容部を開閉するための扉と、
前記扉が開状態になると前記給電装置からの受電を中止または禁止するためのインターロック機構（１８０，２５０，１９０）とをさらに備える、請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の電動車両。
前記インターロック機構は、
前記扉の開閉状態を検出する検出装置（１８０，２５０）と、
前記検出装置により前記扉の開状態が検出されると、前記給電装置からの送電の中止または禁止を指示する指令を前記給電装置へ送信する通信装置（１９０）とを含む、請求の範囲第７項に記載の電動車両。