WO2013145613A1 - 給電装置 - Google Patents

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power
coil
power supply
power feeding
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利樹 龍田
修 大橋
剛 西尾
則明 朝岡
正剛 小泉
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a power feeding device that feeds power in a contactless manner using electromagnetic induction to a power receiving unit provided in a vehicle.
  • Patent Document 1 As a non-contact power supply device, one that is installed on the ground and supplies power to a power receiving unit mounted on a vehicle is known (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 includes two units, a power transmission unit and a power reception unit.
  • the power transmission unit includes a ring-shaped power transmission coil and a housing that houses the coil, and is installed on the road surface side where a vehicle such as a parking space stops.
  • the power receiving unit includes a ring-shaped power receiving coil and a housing that houses the coil, and is installed at a position on the bottom surface of the vehicle that faces the power transmitting unit installed on the ground.
  • the casing surface (hereinafter referred to as “upper surface”) of the power transmission unit facing the power receiving unit is formed to be parallel to the radial direction of the power transmission coil.
  • the upper surface of the power transmission unit is parallel to the radial direction of the power transmission coil, it is easy for foreign matter to get on the upper surface.
  • the foreign matter on the upper surface has a problem that it is heated to a high temperature when a lot of magnetic flux penetrates during power feeding.
  • a hole is formed in a part that is in contact with the foreign object, resulting in damage to the upper surface.
  • the foreign object that enters from the damaged part Fall on the top. Since this foreign material is heated, there is a possibility that a thin metal wire film constituting the power transmission coil is melted and a short circuit occurs between the metal thin wires of the power transmission coil.
  • An object of the present invention is to provide a power feeding device that can appropriately perform power feeding processing by preventing foreign matter from reaching the power transmission coil even if the foreign matter is heated during power feeding.
  • a power supply device is a power supply device that supplies power to a power reception unit provided in a vehicle in a non-contact manner using electromagnetic induction, and is opposed to the power reception unit with respect to the power reception unit.
  • a ring-shaped feeding coil that feeds power and a housing that houses the feeding coil, and a first cover is formed on a surface of the housing that faces the power receiving unit, and the first cover And a configuration in which a second cover is installed between the power supply coil and the first cover so as to face the first cover.
  • the power supply process can be appropriately performed without causing the foreign object to reach the power transmission coil.
  • FIG. AA line sectional view of FIG. BB sectional view of FIG. CC sectional view of FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of charging system 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the charging system 10 includes a power feeding device 100, a vehicle 150, a storage battery 154, and a charging device 170.
  • the power feeding device 100 is installed or embedded on the ground such that the power feeding unit 103 is exposed from the ground surface g.
  • the power supply device 100 is provided in a parking space, for example, and supplies power to the charging device 170 while facing the power receiving unit 153 while the vehicle 150 is parked. Note that the configuration of the power supply apparatus 100 will be described later.
  • the vehicle 150 includes a storage battery 154 and a charging device 170, and travels using the storage battery 154 as a power source.
  • the vehicle 150 is, for example, a vehicle that can be driven by the electric power of the storage battery 154 such as HEV (Hybrid Electric Vehicle), PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle), or EV (Electric Vehicle).
  • HEV Hybrid Electric Vehicle
  • PHEV Plug-in Hybrid Electric Vehicle
  • EV Electric Vehicle
  • the storage battery 154 stores the power supplied by the charging device 170.
  • the charging device 170 includes a vehicle-side control unit 151 and a power receiving device 160, and supplies power supplied from the power supply device 100 to the storage battery 154. The details of the configuration of the charging device 170 will be described later.
  • the vehicle-side control unit 151 controls the power receiving apparatus 160 to perform various processes associated with charging or various processes associated with stopping charging.
  • the power receiving apparatus 160 supplies the power supplied from the power supply apparatus 100 to the storage battery 154 according to the control of the vehicle side control unit 151. Note that the configuration of the power receiving apparatus 160 will be described later.
  • the power supply apparatus 100 includes a power supply side communication unit 101, a power supply side control unit 102, and a power supply unit 103.
  • the power supply side communication unit 101 receives a power supply start signal or a power supply stop signal from the vehicle side communication unit 152.
  • the power supply side communication unit 101 outputs the received power supply start signal or power supply stop signal to the power supply side control unit 102.
  • the power supply side control unit 102 controls the power supply unit 103 to start power supply in accordance with the power supply start signal input from the power supply side communication unit 101.
  • the power supply side control unit 102 controls the power supply unit 103 to stop power supply in accordance with the power supply stop signal input from the power supply side communication unit 101.
  • the power feeding unit 103 includes a power feeding coil 103a.
  • the power feeding unit 103 feeds power to the power receiving unit 153 using electromagnetic induction by supplying a current having a predetermined frequency to the power feeding coil 103 a according to the control of the power feeding side control unit 102.
  • This power supply is performed by, for example, an electromagnetic induction method or a magnetic resonance method. Details of the configuration of the power supply unit 103 will be described later.
  • the power receiving device 160 includes a vehicle side communication unit 152 and a power receiving unit 153.
  • the vehicle side communication unit 152 generates a charge start signal or a charge stop signal according to the control of the vehicle side control unit 151, and transmits the generated charge start signal or charge stop signal to the power supply side communication unit 101.
  • the power receiving unit 153 is provided at the bottom of the vehicle 150, has a power receiving coil 153a, and faces the power feeding unit 103 in a non-contact state when charging the storage battery 154.
  • the power reception unit 153 supplies the storage battery 154 with the power supplied from the power supply unit 103 to the power reception coil 153a according to the control of the vehicle-side control unit 151.
  • FIG. 2 is a perspective view of the power feeding unit 103
  • FIG. 3 is a plan view of the power feeding unit 103 viewed from the direction of the power receiving unit 153.
  • 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
  • the structure of the electric power feeding part 103 is mainly demonstrated using FIG.2 and FIG.4.
  • the power feeding unit 103 includes a power feeding coil 103a and a housing 103b.
  • the feeding coil 103a has a hollow ring shape and is placed on the inner bottom surface (base) 201 of the housing 103b.
  • the power supply coil 103a is connected to, for example, a commercial power supply, and supplies power to the power receiving unit 153 when current is supplied from the power supply.
  • the power supply coil 103a is formed by winding a thin metal wire, for example.
  • the housing 103b includes a base 201, a first cover 202, and a second cover 203.
  • the base 201 is formed in, for example, a square flat plate shape (see, for example, FIG. 3).
  • As the material of the base 201 for example, aluminum is used.
  • the power supply coil 103 a is placed on the base 201, and the first cover 202 and the second cover 203 are attached.
  • the housing 103b When the first cover 202 and the second cover 203 are attached to the base 201, the housing 103b has the first cover 202 on the surface facing the power reception unit 153, and in the direction of the central axis P1 of the power supply coil 103a, A second cover 203 facing the first cover 202 is provided between the first cover 202 and the feeding coil 103a.
  • the material of the first cover 202 for example, a non-metallic material such as reinforced plastic and a member having load resistance is used.
  • load resistance with respect to the first cover 202 may be such that the vehicle 150 assumed to be used for the power supply apparatus 100 does not break even if it rides on the first cover 202.
  • the first cover 202 includes a flat portion 202a and an inclined portion 202b that are part of a surface of the housing 103b that faces the power receiving unit 153, and a flat portion 202a of the surface of the housing 103b that faces the power receiving unit 153.
  • a flat portion 202c which is a portion other than the inclined portion 202b, a side portion 202d connected to the inclined portion 202b and the flat portion 202c, and a side portion 202e connected to the flat portion 202c and the base 201 are formed.
  • the flat portion 202a is formed so that the end is connected to the inclined portion 202b.
  • the flat portion 202a is formed so as to be positioned on the hollow portion of the feeding coil 103a when the housing 103b is installed on the ground.
  • the flat portion 202a is formed so as to intersect with the central axis P1 of the power feeding coil 103a.
  • the inclined portion 202b is formed so that one end is connected to the side portion 202d and the other end is connected to the flat portion 202a.
  • the inclined portion 202b gradually moves toward the flat portion 202a in the radial direction of the power supply coil 103a on the portion where the power supply coil 103a is projected when the power supply coil 103a is projected onto the housing 103b in the direction of the power reception unit 153. It is formed so as to approach the feeding coil 103a.
  • the radial direction of the feeding coil 103a is a direction orthogonal to the central axis P1 of the feeding coil 103a.
  • the material of the second cover 203 for example, a heat-resistant material such as heat-resistant glass is used.
  • the second cover 203 is attached by, for example, a first reinforcing member 204.
  • the second cover 203 is disposed between the first cover 202 and the power supply coil 103a so as to face the first cover 202 in the direction of the central axis P1 of the power supply coil 103a.
  • the second cover 203 is, for example, concentric with the feeding coil 103a and is installed so as to intersect the central axis P1.
  • the space surrounded by the first cover 202, the second cover 203, and the first reinforcing member 204 is sealed. Even if the first cover 202 is melted by the heated foreign matter and the heated foreign matter is stopped by the second cover 203, if moisture such as rain enters from the hole opened in the first cover 202, There is a possibility of causing a short circuit between the thin metal wires of the feeding coil 103a. On the other hand, by sealing the space as described above, it is possible to avoid reaching the power feeding coil 103a even if rainwater or the like enters the space from the outside.
  • the first reinforcing member 204 is formed so that one end is connected to the first cover 202 and the other end is connected to the second cover 203. As described above, the first reinforcing member 204 is attached with the second cover 203 and supports the first cover 202. Thereby, the load resistance of the first cover 202 can be ensured.
  • an insulator is used as the material of the first reinforcing member 204.
  • the second reinforcing member 205 is formed so that one end is connected to the second cover 203 and the other end is connected to the base 201.
  • the second reinforcing member 205 is installed in a hollow portion of the power feeding coil 103a. That is, the second reinforcing material 205 supports the second cover 203. Thereby, the load resistance of the 2nd cover 203 is securable.
  • an insulator is used as the material of the second reinforcing material 205.
  • the first cover 202 is formed on the surface of the housing 103b that faces the power reception unit 153.
  • a second cover 203 is installed between the first cover 202 and the power supply coil 103a in the direction of the central axis P1 of the power supply coil 103a. That is, the housing 103 b has a double structure of the first cover 202 and the second cover 203.
  • the heat-resistant material used for the second cover 203 is easily broken such as heat-resistant glass.
  • the first cover 202 on the outside of the housing on which the tire of the vehicle 150 may ride is composed of a load-bearing member such as reinforced plastic, and the first cover 202 and the feeding coil A double structure in which a second cover 203 made of a heat-resistant material is installed between the first cover 103a and the third cover 103a.
  • the heated foreign matter does not melt the second cover 203 having heat resistance. If a hole is opened in the cover due to heat from a foreign substance and the power feeding coil is exposed, a human body or the like can be contacted, causing a safety problem. On the other hand, in the present embodiment, the heated foreign matter stops on the second cover 203 and the power supply coil 103a is not exposed, so that it is possible to provide a highly safe power supply apparatus 100. There is.
  • the first cover 202 has the power supply coil 103a on the portion where the power supply coil 103a is projected when the power supply coil 103a is projected onto the housing 103b in the direction of the power reception unit 153.
  • an inclined portion 202b that gradually approaches the feeding coil 103a toward the flat portion 202a is formed. Thereby, the foreign material existing on the inclined portion 202b slides down to the flat portion 202a facing the hollow portion of the power feeding coil 103a.
  • the flat portion 202a Since the flat portion 202a is separated from the position of the intermediate portion 213 between the inner edge portion 211 and the outer periphery 212 of the power feeding coil 103a, the foreign matter existing on the flat portion 202a is not easily heated, and the foreign matter is heated to a high temperature. It is possible to prevent the first cover 202 from being damaged.
  • the area of the second cover 203 may be smaller than the area of the first cover 202.
  • the first cover 202 can be stably supported when connected to (see). That is, the load resistance of the first cover 202 can be further ensured.
  • the installation position of the first reinforcing member 204 may be determined in consideration of both the viewpoint of reinforcement of the first cover 202 and the viewpoint of protection from foreign matters by the second cover 203.
  • the second cover in the direction of the central axis P ⁇ b> 1 of the feeding coil 103 a is a region outside the connection portion with the first reinforcing member 204 in the first cover 202. 203 is not installed. However, in the first cover 202, the region where the second cover 203 is not installed in the direction of the central axis P1 of the power supply coil 103a corresponds to the inclined portion 202b, and therefore, there is a low possibility that foreign matter will stay in the region.
  • the region where the second cover 203 is not installed in the direction of the central axis P1 of the power supply coil 103a is a region in which the distance from the power supply coil 103a is farther than the region where the second cover 203 is installed. It is. For this reason, in the region of the first cover 202 where the second cover 203 is not installed in the direction of the central axis P1 of the power supply coil 103a, the foreign matter is unlikely to be overheated even if the foreign matter exists on the region. As described above, even if there is a region in the first cover 202 where the second cover 203 is not installed in the central axis P1 direction of the power feeding coil 103a, the first cover 202 is heated to a high temperature because the foreign matter is heated. Is less likely to break.
  • the first cover 202 (in particular, the inclined portion 202b) may be covered with a protective cover that is coated with a material having a friction coefficient less than a predetermined value.
  • the predetermined value may be set to a value that allows the foreign matter present in the first cover 202 to slide down. By doing so, the foreign matter can be easily slipped in the first cover 202, and the foreign matter can be reliably slid down to the flat portion 202a.
  • the power supply device is suitable for supplying power in a non-contact manner to a power receiving unit provided in a vehicle.

Abstract

　給電中に異物が加熱されても、送電コイルの給電処理を適切に実施することができる給電装置。給電装置（１００）は、車輌に設けられた受電部（１５３）と対向して受電部（１５３）に対して給電する給電コイル（１０３ａ）と、給電コイル（１０３ａ）を収納する筐体（１０３ｂ）と、を具備する。筐体（１０３ｂ）には、筐体（１０３ｂ）における受電部（１５３）と対向する面に第１のカバー（２０２）が形成され、第１のカバー（２０２）と給電コイル（１０３ａ）との間に、第１のカバー（２０２）と対向して第２のカバー（２０３）が設置される。

Description

給電装置
　本発明は、車輌に設けられた受電部に対して電磁誘導を利用して非接触で給電する給電装置に関する。
　従来、非接触の給電装置としては、地面に設置され、車輌に搭載されている受電部に給電するものが知られている（例えば、特許文献１）。
　特許文献１では、送電ユニットと受電ユニットの２つのユニットを備える。送電ユニットは、リング状の送電コイルと、このコイルを収納する筐体とを有し、駐車スペース等の車輌が停止する位置の路面側に設置される。受電ユニットは、リング状の受電コイルと、このコイルを収納する筐体とを有し、車輌の底面の、地面に設置された送電ユニットと対向する位置に設置される。受電ユニットに対向する送電ユニットの筐体面（以下、「上面」と呼ぶ）は、送電コイルの径方向と平行になるように形成される。
特開２０１１－１０４３５号公報
　しかしながら、従来の給電装置においては、送電ユニットの上面は送電コイルの径方向と平行であるため、上面上に異物が乗りやすい。上面上の異物は、給電中に多くの磁束が貫くことにより加熱されて高温度になるという問題がある。また、異物が加熱されて高温度になることにより、異物と接している部分に穴が開く等して上面の損傷が発生し、この結果、損傷部分から進入してくる異物等が、送電コイルの上に落下する。この異物は加熱されているため、送電コイルを構成する金属細線皮膜を溶かし、送電コイルの金属細線間で短絡を発生させてしまう可能性がある。
　本発明の目的は、給電中に異物が加熱されても、異物が送電コイルに到達させないようにし、給電処理を適切に実施することができる給電装置を提供することである。
　本発明の一態様に係る給電装置は、車輌に設けられた受電部に対して電磁誘導を利用して非接触で給電する給電装置であって、前記受電部と対向して前記受電部に対して給電するリング状の給電コイルと、前記給電コイルを収納する筐体と、を具備し、前記筐体の前記受電部と対向する面には第１のカバーが形成され、前記第１のカバーと前記給電コイルとの間に、前記第１のカバーと対向して第２のカバーが設置される構成を採る。
　本発明によれば、給電中に異物が加熱されても、異物を送電コイルに到達させず給電処理を適切に実施することができる。
本発明の実施の形態１に係る充電システムの構成例を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る給電部の斜視図 図２の平面図 図２のＡ－Ａ線断面図 図２のＢ－Ｂ線断面図 図２のＣ－Ｃ線断面図
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　（実施の形態１）
　＜充電システムの構成＞
　図１は、本発明の実施の形態１における充電システム１０の構成の一例を示すブロック図である。
　充電システム１０は、給電装置１００、車輌１５０、蓄電池１５４及び充電装置１７０を有する。
　給電装置１００は、給電部１０３が地表ｇから露出するように地面上に設置もしくは埋設される。給電装置１００は、例えば駐車スペースに設けられ、車輌１５０の駐車中に、受電部１５３に対向して充電装置１７０に対して給電する。なお、給電装置１００の構成については後述する。
　車輌１５０は、蓄電池１５４及び充電装置１７０を有し、蓄電池１５４を動力源として走行する。車輌１５０は、例えば、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）またはＥＶ（Electric Vehicle）といった蓄電池１５４の電力で走行可能な自動車である。
　蓄電池１５４は、充電装置１７０により供給される電力を蓄える。
　充電装置１７０は、車両側制御部１５１及び受電装置１６０を有し、給電装置１００から給電される電力を蓄電池１５４に供給する。なお、充電装置１７０の構成の詳細については後述する。
　車輌側制御部１５１は、受電装置１６０に対して、充電に伴う各種処理または充電停止に伴う各種処理を行うように制御する。
　受電装置１６０は、車輌側制御部１５１の制御に従って、給電装置１００から供給された電力を蓄電池１５４に供給する。なお、受電装置１６０の構成については後述する。
　＜給電装置の構成＞
　給電装置１００は、給電側通信部１０１と、給電側制御部１０２と、給電部１０３とを有する。
　給電側通信部１０１は、車輌側通信部１５２からの給電開始信号または給電停止信号を受信する。給電側通信部１０１は、受信した給電開始信号または給電停止信号を給電側制御部１０２に出力する。
　給電側制御部１０２は、給電側通信部１０１から入力した給電開始信号に従って、給電部１０３に対して給電を開始するように制御する。給電側制御部１０２は、給電側通信部１０１から入力した給電停止信号に従って、給電部１０３に対して給電を停止するように制御する。
　給電部１０３は、給電コイル１０３ａを有する。給電部１０３は、給電側制御部１０２の制御に従って、給電コイル１０３ａに所定の周波数の電流を供給することにより、電磁誘導を利用して受電部１５３に給電する。この給電は、例えば、電磁誘導方式、もしくは磁気共鳴方式にて行われる。なお、給電部１０３の構成の詳細については後述する。
　＜受電装置の構成＞
　受電装置１６０は、車輌側通信部１５２及び受電部１５３を有する。
　車輌側通信部１５２は、車輌側制御部１５１の制御に従って、充電開始信号または充電停止信号を生成し、生成した充電開始信号または充電停止信号を給電側通信部１０１に送信する。
　受電部１５３は、車輌１５０の底部に設けられ、受電コイル１５３ａを有するとともに、蓄電池１５４を充電する際に、給電部１０３と非接触状態で対向する。受電部１５３は、車輌側制御部１５１の制御に従って、給電部１０３から受電コイル１５３ａに給電された電力を蓄電池１５４に供給する。
　＜給電部の構成＞
　図２は給電部１０３の斜視図であり、図３は給電部１０３を受電部１５３の方向からみた平面図である。また、図４は図２のＡ－Ａ線断面図であり、図５は図２のＢ－Ｂ線断面図であり、図６は図２のＣ－Ｃ線断面図である。以下では、主に、図２及び図４を用いて、給電部１０３の構成について説明する。
　給電部１０３は、給電コイル１０３ａ及び筐体１０３ｂを有する。
　給電コイル１０３ａは、中空のリング状であり、筐体１０３ｂの内底面（ベース）２０１に載置されている。給電コイル１０３ａは、例えば、商用の電源に接続されており、この電源から電流が供給されることにより受電部１５３に給電する。給電コイル１０３ａは、例えば金属細線を巻回して形成されている。
　筐体１０３ｂは、ベース２０１と第１のカバー２０２と第２のカバー２０３とから構成される。ベース２０１は、例えば四角の平板形状に形成される（例えば図３参照）。ベース２０１の材質としては、例えばアルミニウムが用いられる。また、ベース２０１には、給電コイル１０３ａが載置され、第１のカバー２０２及び第２のカバー２０３が取り付けられる。第１のカバー２０２及び第２のカバー２０３をベース２０１に取り付けると、筐体１０３ｂは、受電部１５３と対向する面に第１のカバー２０２を有し、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１方向において、第１のカバー２０２と給電コイル１０３ａとの間に第１のカバー２０２と対向する第２のカバー２０３を有する。
　第１のカバー２０２の材質としては、例えば強化プラスチック等の非金属材料であって、耐荷重性を有する部材が用いられる。例えば、第１のカバー２０２に対する耐荷重性としては、給電装置１００の利用が想定される車輌１５０が第１のカバー２０２に乗り上げても破損しない程度のものが考えられる。
　第１のカバー２０２には、筐体１０３ｂにおける受電部１５３と対向する面の一部である平坦部２０２ａ，傾斜部２０２ｂと、筐体１０３ｂにおける受電部１５３と対向する面のうち平坦部２０２ａ，傾斜部２０２ｂ以外の部分である平坦部２０２ｃと、傾斜部２０２ｂと平坦部２０２ｃとに接続する側部２０２ｄと、平坦部２０２ｃとベース２０１とに接続する側部２０２ｅと、が形成される。
　平坦部２０２ａは、端が傾斜部２０２ｂと接続するように形成されている。平坦部２０２ａは、筐体１０３ｂが地面に設置された際に、給電コイル１０３ａの中空の部分の上に位置するように形成されている。また、平坦部２０２ａは、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１と交わるように形成されている。
　傾斜部２０２ｂは、一端が側部２０２ｄと接続し、他端が平坦部２０２ａと接続するように形成されている。傾斜部２０２ｂは、給電コイル１０３ａを受電部１５３の方向に向かって筐体１０３ｂに投影した際に給電コイル１０３ａが投影される部分に、給電コイル１０３ａの径方向において、平坦部２０２ａに向かって徐々に給電コイル１０３ａに近づくように形成されている。ここで、給電コイル１０３ａの径方向とは、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１と直交する方向である。
　第２のカバー２０３の材質としては、例えば耐熱ガラス等の耐熱性を有する材質が用いられる。第２のカバー２０３は、例えば第１の補強材２０４によって取り付けられている。また、第２のカバー２０３は、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１方向において、第１のカバー２０２と、給電コイル１０３ａとの間に、第１のカバー２０２と対向して設置される。また、第２のカバー２０３は、例えば給電コイル１０３ａと同心円であり、中心軸Ｐ１と交わるように設置される。
　なお、第１のカバー２０２と、第２のカバー２０３と、第１の補強材２０４と、により囲まれた空間は密封されている。第１のカバー２０２が加熱された異物で溶かされ、第２のカバー２０３で加熱された異物が止まっても、第１のカバー２０２に開いた穴から雨等の水分が浸入すると、この水分により給電コイル１０３ａの金属細線間で短絡を発生させてしまう可能性がある。これに対して、上記のように当該空間を密封することにより、当該空間に対して雨水などが外部から進入したとしても給電コイル１０３ａに到達することを回避することができる。
　第１の補強材２０４は、一端が第１のカバー２０２と接続し、他端が第２のカバー２０３と接続するように形成されている。第１の補強材２０４は、上述したように第２のカバー２０３を取り付けているとともに、第１のカバー２０２を支持している。これにより、第１のカバー２０２の耐荷重を確保することができる。第１の補強材２０４の材質としては、例えば絶縁物が用いられる。
　第２の補強材２０５は、一端が第２のカバー２０３と接続し、他端がベース２０１と接続するように形成されている。また、第２の補強材２０５は、給電コイル１０３ａの中空の部分に設置される。つまり、第２の補強材２０５は、第２のカバー２０３を支持している。これにより、第２のカバー２０３の耐荷重を確保することができる。第２の補強材２０５の材質としては、例えば絶縁物が用いられる。
　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態では、筐体１０３ｂにおける受電部１５３と対向する面には第１のカバー２０２が形成される。また、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１方向において、第１のカバー２０２と給電コイル１０３ａとの間には第２のカバー２０３が設置される。つまり、筐体１０３ｂは、第１のカバー２０２及び第２のカバー２０３の二重構造を有する。
　一般的に第２のカバー２０３に用いる耐熱性を有する素材は、耐熱ガラス等の割れやすいものである。車輌１５０が第１のカバー２０２に乗り上げることを考慮すると、これら耐熱性を有する素材を第１のカバー２０２として用いるのは好ましくない。そこで、本実施の形態では、車輌１５０のタイヤが乗り上げる可能性のある筐体外側の第１のカバー２０２が強化プラスチック等の耐荷重性を有する部材で構成され、第１のカバー２０２と給電コイル１０３ａとの間には耐熱性を有する素材を用いた第２のカバー２０３が設置される二重構造とする。このようにすることで、耐荷重性と耐熱性とを兼ねた給電装置１００が実現可能となる。
　第１のカバー２０２上に存在する異物が加熱されて第１のカバー２０２が溶けた場合でも、異物は第２のカバー２０３上に落ちる。上述したように、第２のカバー２０３は耐熱性を有するので、加熱され高温度になった異物が第２のカバー２０３上に落下しても、第２のカバー２０３が溶けることはない。よって、異物が給電コイル１０３ａに接触することはない。この結果、給電中に異物が加熱されるなどして、第１のカバー２０２が破損した場合でも、給電コイル１０３ａに異物が到達しない。このため、加熱された異物が給電コイル１０３ａに落下し、給電コイル１０３ａを構成する金属細線皮膜を溶かし、給電コイル１０３ａの金属細線間で短絡を発生させてしまうことを防止し、給電処理を適切に実施することができる。
　また、本実施の形態では、加熱された異物は耐熱性を有する第２のカバー２０３を溶かすことはない。仮に、異物による熱によりカバーに穴が開き、給電コイルが露出すると、人体等が接触可能となり安全性に問題が起こる。これに対して、本実施の形態では、加熱された異物は第２のカバー２０３の上で止まり、給電コイル１０３ａが露出することはないため、安全性の高い給電装置１００を提供できるというさらなる効果がある。
　また、本実施の形態では、第１のカバー２０２には、給電コイル１０３ａを受電部１５３の方向に向かって筐体１０３ｂに投影した際に給電コイル１０３ａが投影される部分に、給電コイル１０３ａの径方向において、平坦部２０２ａに向かって徐々に給電コイル１０３ａに近づく傾斜部２０２ｂが形成される。これにより、傾斜部２０２ｂ上に存在する異物は、給電コイル１０３ａの中空の部分に対向する平坦部２０２ａに滑り落ちる。平坦部２０２ａは、給電コイル１０３ａの内縁部２１１と外周２１２との中間部２１３の位置から離れているので、平坦部２０２ａ上に存在する異物は発熱されにくく、異物が加熱されて高温度になることによる第１のカバー２０２の破損を防ぐことができる。
　さらに、本実施の形態では、図４に示すように、第２のカバー２０３の面積を、第１のカバー２０２の面積よりも小さくしてもよい。第２のカバー２０３の面積をより小さくするほど、給電コイル１０３ａの径方向において、第２のカバー２０３の取り付けにも使用される第１の補強材２０４を、筐体１０３ｂの中央部により近い位置に設置することができる。こうすることで、第１の補強材２０４の設置位置を適切に設定することが可能となる。例えば、第１の補強材２０４を傾斜部２０２ｂ上の側部２０２ｄ付近に接続した場合（図示せず）と比較して、第１の補強材２０４を傾斜部２０２ｂの中央部付近（例えば図４参照）に接続した場合の方が、第１のカバー２０２を安定して支持することができる。つまり、第１のカバー２０２の耐荷重をさらに確保することができる。例えば、第１のカバー２０２に対する補強の観点、及び、第２のカバー２０３による異物からの保護の観点の双方について考慮して、第１の補強材２０４の設置位置が決定されてもよい。
　なお、この場合、図４に示すように、第１のカバー２０２のうち、第１の補強材２０４との接続箇所よりも外側の領域では、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１方向において第２のカバー２０３が設置されない。しかし、第１のカバー２０２のうち、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１方向において第２のカバー２０３が設置されない領域は、傾斜部２０２ｂに相当するので、当該領域に異物が停滞する可能性は低い。さらに、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１方向において第２のカバー２０３が設置されない領域は、第２のカバー２０３が設置されている領域と比較して、給電コイル１０３ａとの距離がより離れている領域である。このため、第１のカバー２０２のうち、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１方向において第２のカバー２０３が設置されない領域は、当該領域上に異物が存在しても異物は過熱されにくい。以上より、第１のカバー２０２において、給電コイル１０３ａの中心軸Ｐ１方向において第２のカバー２０３が設置されない領域が存在しても、異物が加熱されて高温度になることによって第１のカバー２０２が破損する可能性は低い。
　また、本実施の形態において、第１のカバー２０２（特に、傾斜部２０２ｂ）は、所定値未満の摩擦係数を有する材料でコーティングが施された保護カバーにより覆われてもよい。例えば、所定値として、第１のカバー２０２に存在する異物を滑落可能な程度の値を設定すればよい。こうすることで、第１のカバー２０２において、異物を滑りやすくすることができ、異物を平坦部２０２ａへ確実に滑り落とすことが可能となる。
　２０１２年３月２８日出願の特願２０１２－０７３７１１の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明にかかる給電装置は、車輌に設けられた受電部に対して非接触で給電するのに好適である。
　１０３　給電部
　１０３ａ　給電コイル
　１０３ｂ　筐体
　１５３　受電部
　２０１　ベース
　２０２　第１のカバー
　２０２ａ，２０２ｃ　平坦部
　２０２ｂ　傾斜部
　２０２ｄ，２０２ｅ　側部
　２０３　第２のカバー
　２０４　第１の補強材
　２０５　第２の補強材
　２１１　内縁部
　２１２　外周
　２１３　中間部

Claims (13)

  1. 　車輌に設けられた受電部に対して電磁誘導を利用して非接触で給電する給電装置であって、
    　前記受電部と対向して前記受電部に対して給電するリング状の給電コイルと、
    　前記給電コイルを収納する筐体と、
    　を具備し、
    　前記筐体の前記受電部と対向する面には第１のカバーが形成され、
    　前記第１のカバーと前記給電コイルとの間に、前記第１のカバーと対向して第２のカバーが設置され、
    　前記第２のカバーは前記第１のカバーよりも耐熱性を有する、
    　給電装置。
  2. 　前記第１のカバーは前記第２のカバーよりも耐荷重性を有する、
    　請求項１記載の給電装置。
  3. 　前記第１のカバーは前記車輌の乗り上げによる荷重に耐えうる程度の耐荷重性を有し、
    　前記第２のカバーは前記受電部と前記給電コイルとの間に存在する異物の発熱に耐えうる程度の耐熱性を有する、
    　請求項１記載の給電装置。
  4. 　前記第２のカバーは、前記給電コイルの中心軸方向において、前記第１のカバーと前記給電コイルとの間に、前記第１のカバーと対向して設置される、
    　請求項１記載の給電装置。
  5. 　前記第１のカバーには、
    　前記給電コイルの中空の部分の上に位置するように形成される平坦部と、
    　前記給電コイルを前記受電部の方向に向かって前記筐体に投影した際に前記給電コイルが投影される部分に、前記給電コイルの径方向において、前記平坦部に向かって徐々に前記給電コイルに近づく傾斜部と、が形成される、
    　請求項１記載の給電装置。
  6. 　前記平坦部は、前記給電コイルの中心軸と交わるように形成され、
    　前記第２のカバーは、前記給電コイルの中心軸と交わるように設置され、
    　前記第２のカバーの面積は、前記平坦部の面積よりも大きい、
    　請求項５記載の給電装置。
  7. 　前記第２のカバーの面積は、前記第１のカバーの面積よりも小さい、
    　請求項１記載の給電装置。
  8. 　前記第２のカバーは、前記給電コイルと同心円である、
    　請求項１記載の給電装置。
  9. 　前記第１のカバーを支持する第１の補強材、を更に具備する、
    　請求項１記載の給電装置。
  10. 　前記第１のカバーと前記第２のカバーと前記第１の補強材とにより囲まれた空間は密封されている、
    　請求項９記載の給電装置。
  11. 　前記筐体の底部と前記第２のカバーとに接続され、前記給電コイルの中空の部分に設置され、前記第２のカバーを支持する第２の補強材、を更に具備する、
    　請求項１記載の給電装置。
  12. 　前記第１のカバーの表面は、所定値未満の摩擦係数を有する材料に覆われる、
    　請求項１記載の給電装置。
  13. 　前記第２のカバーは耐熱ガラスで構成される、
    　請求項１記載の給電装置。
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