WO2013168239A1 - 非接触で電力を受電可能な車両 - Google Patents

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electric vehicle
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田中 淳一
聡 芳
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle capable of receiving power without contact.
  • a vehicle described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2010-172084 and 2011-49230 includes a primary side core and a primary side coil wound around the primary side core.
  • the vehicle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-193671 also includes a power receiving unit that receives power from a power transmitting unit provided outside.
  • a vehicle provided with a first connection portion to which a charging plug or the like is connected and a second connection portion to which a plug for supplying gasoline or hydrogen fuel is connected.
  • the mounting position of the power receiving unit and the mounting positions of the first connection unit and the second connection unit are not considered.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to suppress the influence generated on the electric equipment held by the operator by the electromagnetic field formed around the power receiving unit. Is to provide a vehicle.
  • the vehicle according to the present invention is a vehicle including a connecting portion to which a supply portion for supplying energy is connected and a power receiving portion that includes a coil and receives power in a non-contact manner from a power transmitting portion provided outside.
  • the coil is formed so as to surround a winding axis extending in the horizontal direction, and the connecting portion is provided at a position away from the winding axis.
  • the connecting portion and the winding shaft do not overlap each other.
  • the vehicle has a peripheral surface including a plurality of surfaces and an upper surface.
  • the peripheral surface includes a first surface, a second surface facing the first surface, a third surface disposed between the first surface and the second surface, and between the first surface and the second surface. And a fourth surface facing the third surface.
  • the coil is disposed such that the winding axis passes through the third surface and the fourth surface.
  • the connecting portion is provided on any one of the first surface, the second surface, and the upper surface.
  • the vehicle has a peripheral surface including a plurality of surfaces and an upper surface.
  • the peripheral surface includes a front surface, a back surface, a first side surface, and a second side surface.
  • the coil is arranged such that the winding axis passes through the front surface and the back surface.
  • the connecting portion is provided on the first side surface or the second side surface.
  • the connecting portion is provided at a position away from the winding shaft and at a position away from the coil.
  • the vehicle has a circumferential surface including a plurality of surfaces.
  • the peripheral surface includes a first surface, a second surface facing the first surface, a third surface disposed between the first surface and the second surface, and between the first surface and the second surface. And a fourth surface facing the third surface.
  • the connecting portion is provided on a surface having the longest distance from the center of the coil among the first surface, the second surface, the third surface, and the fourth surface.
  • the vehicle has a peripheral surface including a plurality of surfaces and an upper surface.
  • the peripheral surface includes a front surface, a back surface, a first side surface, and a second side surface.
  • the center of the coil is provided at a position closer to the back surface than the front surface.
  • the connecting portion is provided on the first side surface or the second side surface and at a position closer to the front surface than the back surface.
  • the vehicle includes an occupant accommodation chamber capable of accommodating an occupant, an entrance / exit opening communicating with the occupant accommodation chamber, and a door for opening / closing the entrance / exit opening.
  • the connecting portion is provided in front of the door.
  • the vehicle further includes a battery.
  • the battery is provided so as to overlap the winding shaft.
  • the length of the battery in the direction in which the winding axis extends is longer than the length of the battery in the direction perpendicular to the winding axis.
  • the battery includes a plurality of battery cells. The battery cells are arranged in the direction in which the winding axis extends.
  • the vehicle has a peripheral surface including a plurality of surfaces and an upper surface.
  • the peripheral surface includes a first surface, a second surface facing the first surface, a third surface disposed between the first surface and the second surface, and between the first surface and the second surface. And a fourth surface facing the third surface.
  • the coil is disposed such that the winding axis passes through the third surface and the fourth surface, and the connection portion is provided on the upper surface and disposed in the vicinity of the first surface or the second surface.
  • the vehicle has a peripheral surface including a plurality of surfaces and an upper surface.
  • the peripheral surface includes a first surface, a second surface facing the first surface, a third surface disposed between the first surface and the second surface, and between the first surface and the second surface. And a fourth surface facing the third surface.
  • the connecting portion is provided on the upper surface. Of the first surface, the second surface, the third surface, and the fourth surface, when the surface having the greatest distance from the center of the coil is the farthest surface, the connecting portion is in the vicinity of the farthest surface among the upper surfaces Is provided.
  • connection unit includes a charging unit to which a power supply plug for supplying power is connected and an energy supply unit to which a supply plug for supplying energy different from the power is connected.
  • the energy supply unit is provided at a position farther from the coil than the charging unit.
  • connection unit includes a charging unit to which a power supply plug for supplying power is connected and an energy supply unit to which a supply plug for supplying energy different from the power is connected.
  • the charging unit is provided at a position farther from the coil than the energy supply unit.
  • the difference between the natural frequency of the power transmission unit and the natural frequency of the power reception unit is 10% or less of the natural frequency of the power reception unit.
  • the coupling coefficient between the power reception unit and the power transmission unit is 0.1 or less.
  • the power reception unit includes a magnetic field that is formed between the power reception unit and the power transmission unit and vibrates at a specific frequency, and an electric field that is formed between the power reception unit and the power transmission unit and vibrates at a specific frequency. Power is received from the power transmission unit through at least one of them.
  • the winding axis includes a first winding axis and a second winding axis that intersects the first winding axis.
  • the coil includes a first coil formed so as to surround the first winding axis, and a second coil formed so as to surround the second winding axis.
  • the connecting portion is provided at a position away from the first winding shaft and the second winding shaft.
  • the vehicle according to the present invention includes a connection unit to which a supply unit that supplies energy is connected, and a power reception unit (20) that includes a coil and receives power in a non-contact manner from a power transmission unit provided outside.
  • a connection unit to which a supply unit that supplies energy is connected
  • a power reception unit (20) that includes a coil and receives power in a non-contact manner from a power transmission unit provided outside.
  • the vehicle of the present invention it is possible to suppress the influence on the devices mounted on the various plugs by the electromagnetic field formed around the power receiving unit.
  • FIG. 2 is a side view showing a left side surface of electric vehicle 10.
  • FIG. 2 is a side view showing a right side surface of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a front view of an electric vehicle 10.
  • FIG. 2 is a rear view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view of an electric vehicle 10.
  • FIG. 2 is a bottom view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a power receiving device 11.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a power receiving device 11.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a fixing member 27 and a ferrite core 21.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a second coil 22.
  • FIG. It is the top view which planarly viewed the 2nd coil. It is a perspective view which shows the state which has arrange
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the arrangement of a second coil 22, a fueling unit 77, and a charging unit 78 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • a simulation model of a power transmission system is shown. It is a graph which shows the relationship between the shift
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the power transmission efficiency when the air gap AG is changed and the frequency f3 of the current supplied to the first coil 58 with the natural frequency f0 fixed. It is a graph which shows distribution of the magnetic field in the direction where winding axis O1 extends. It is a graph which shows distribution of the magnetic field in a direction perpendicular
  • FIG. 6 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to a second embodiment.
  • FIG. 2 is a right side view of the electric vehicle 10.
  • FIG. FIG. 2 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. 6 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to a third embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. 6 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to a fourth embodiment. 2 is a right side view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. 10 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to a fifth embodiment.
  • 2 is a right side view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. 10 is a front view of an electric vehicle 10 according to a sixth embodiment. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. FIG. 10 is a front view of an electric vehicle 10 according to a seventh embodiment. 2 is a left side view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above the electric vehicle 10.
  • FIG. 10 is a rear view of electrically powered vehicle 10 according to an eighth embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • Fig. 10 is a left side view of an electric vehicle 10 according to a ninth embodiment.
  • 2 is a rear view of the electric vehicle 10.
  • FIG. FIG. 2 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above the electric vehicle 10.
  • FIG. 22 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to a tenth embodiment. 2 is a right side view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 when
  • FIG. 2 is a perspective view showing a power reception unit 20, a battery 15, and a floor panel 100.
  • FIG. It is a top view which shows the modification of the electric vehicle 10 which concerns on this Embodiment 10.
  • FIG. FIG. 12 is a plan view of electrically powered vehicle 10 according to an eleventh embodiment. 2 is a left side view of the electric vehicle 10.
  • FIG. FIG. 3 is a plan view of the electric vehicle 10 from above in the vertical direction of the electric vehicle 10, and is a plan view schematically showing the electric vehicle 10.
  • FIG. 22 is a plan view of electrically powered vehicle 10 according to a twelfth embodiment. 2 is a left side view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 3 is a plan view of the electric vehicle 10 from above in the vertical direction of the electric vehicle 10, and is a plan view schematically showing the electric vehicle 10.
  • FIG. 22 is a plan view of electrically powered vehicle 10 according to a thirteenth embodiment.
  • 2 is a left side view of the electric vehicle 10.
  • FIG. FIG. 2 is a plan view of the electric vehicle 10 when viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10 and is a plan view schematically showing the electric vehicle 10.
  • FIG. 38 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to a thirteenth embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the moving vehicle 10. It is a right side view of electrically powered vehicle 10 according to a fourteenth embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. It is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to the fifteenth embodiment.
  • 2 is a right side view of the moving vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • FIG. 22 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to a sixteenth embodiment.
  • 3 is a plan view showing a power receiving unit 20.
  • FIG. FIG. 30 is a cross-sectional view taken along line LXVI-LXVI shown in FIG. 29. 3 is a perspective view showing a power reception unit 20 and a power transmission unit 56.
  • FIG. 38 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to a twenty-sixth embodiment.
  • 2 is a plan view schematically showing a power reception unit 20.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a power reception unit 20 and a power transmission unit 56.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a power reception unit 20 and a power transmission unit 56.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a modification of the power reception unit 20.
  • FIG. It is a perspective view which shows a mode when electric power is transmitted between the power receiving part 20 shown in FIG. 71 and this power receiving part 20 and the power transmission part 56 of the same kind.
  • FIG. 73 is a perspective view showing a state when power is transmitted between the power receiving unit 20 shown in FIG.
  • FIG. 38 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to a twenty-seventh embodiment.
  • 2 is a perspective view schematically showing a power reception unit 20.
  • FIG. FIG. 77 is a perspective view showing a state when power is transmitted between the power receiving unit 20 shown in FIG. 76 and the power receiving unit 20 of the same type as the power receiving unit 20.
  • 4 is a perspective view showing a state when power is transmitted between a power receiving unit 20 and a power transmission unit 56.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing an electric vehicle 10.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a power reception device, a power transmission device, and a power transmission system according to the present embodiment.
  • the power transmission system includes the electric vehicle 10 including the power receiving device 11 and the external power feeding device 51 including the power transmission device 50.
  • the power receiving device 11 of the electric vehicle 10 stops at a predetermined position of the parking space 52 in which the power transmission device 50 is provided, and mainly receives power from the power transmission device 50.
  • the parking space 52 is provided with a line indicating a stop, a parking position, and a parking range so that the electric vehicle 10 stops at a predetermined position.
  • the external power supply device 51 includes a high-frequency power driver 54 connected to the AC power source 53, a control unit 55 that controls driving of the high-frequency power driver 54 and the like, and a power transmission device 50 connected to the high-frequency power driver 54.
  • the power transmission device 50 includes a power transmission unit 56.
  • the power transmission unit 56 includes a ferrite core 57, a first coil (resonance coil) 58 wound around the ferrite core 57, and a capacitor 59 connected to the first coil 58. Including.
  • the capacitor 59 is not an essential configuration.
  • the first coil 58 is connected to the high frequency power driver 54.
  • the power transmission unit 56 includes an electric circuit formed by the inductance of the first coil 58, the stray capacitance of the first coil 58, and the capacitance of the capacitor 59.
  • an electric vehicle 10 includes a power receiving device 11, a rectifier 13 connected to the power receiving device 11, a DC / DC converter 14 connected to the rectifier 13, and a battery connected to the DC / DC converter 14. 15, a power control unit (PCU (Power Control Unit)) 16, a motor unit 17 connected to the power control unit 16, a vehicle ECU that controls driving of the DC / DC converter 14, the power control unit 16, and the like ( Electronic Control Unit) 18.
  • Electric vehicle 10 according to the present embodiment is a hybrid vehicle including an engine (not shown), but includes a fuel cell vehicle as long as the vehicle is driven by a motor.
  • the rectifier 13 is connected to the power receiving device 11, converts an alternating current supplied from the power receiving device 11 into a direct current, and supplies the direct current to the DC / DC converter 14.
  • the DC / DC converter 14 adjusts the voltage of the direct current supplied from the rectifier 13 and supplies it to the battery 15.
  • the DC / DC converter 14 is not an essential component and may be omitted. In this case, the DC / DC converter 14 can be substituted by providing a matching unit for matching impedance with the external power feeding device 51 between the power transmission device 50 and the high frequency power driver 54.
  • the power control unit 16 includes a converter connected to the battery 15 and an inverter connected to the converter, and the converter adjusts (boosts) the direct current supplied from the battery 15 and supplies the DC current to the inverter.
  • the inverter converts the direct current supplied from the converter into an alternating current and supplies it to the motor unit 17.
  • the motor unit 17 employs, for example, a three-phase AC motor and is driven by an AC current supplied from an inverter of the power control unit 16.
  • the electric vehicle 10 further includes an engine or a fuel cell.
  • the motor unit 17 includes a motor generator that mainly functions as a generator and a motor generator that mainly functions as an electric motor.
  • the power receiving device 11 includes a power receiving unit 20.
  • the power receiving unit 20 includes a ferrite core 21, a second coil 22 wound around the outer peripheral surface of the ferrite core 21, and a capacitor 23 connected to the second coil 22.
  • the capacitor 23 is not an essential component.
  • the second coil 22 is connected to the rectifier 13.
  • the second coil 22 has a stray capacitance. For this reason, the power receiving unit 20 has an electric circuit formed by the inductance of the second coil 22 and the capacitances of the second coil 22 and the capacitor 23.
  • the capacitor 23 is not an essential configuration and can be omitted.
  • FIG. 2 is a side view showing the left side surface of the electric vehicle 10.
  • FIG. 3 is a side view showing the right side surface of the electric vehicle 10.
  • FIG. 4 is a front view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 5 is a rear view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 6 is a plan view of the electric vehicle 10.
  • FIG. 7 is a bottom view of the electric vehicle 10.
  • the electric vehicle 10 includes a vehicle main body 70 and wheels provided on the vehicle main body 70.
  • a driving chamber 80 in which the motor unit 17, the engine, and the like are accommodated
  • an occupant accommodating chamber 81 disposed behind the driving chamber 80 in the traveling direction of the electric vehicle 10
  • the occupant accommodating chamber 81 A luggage compartment 68 is also formed on the rear side in the traveling direction.
  • the vehicle body 70 includes a door 83L that opens and closes the entrance / exit opening portion 82L, a front fender 84L that is disposed on the front side in the advancing direction with respect to the entrance port 82L, and a front side in the advancing direction with respect to the front fender 84. Including a front bumper 86.
  • the vehicle body 70 includes a rear fender 85L disposed on the rear side in the traveling direction from the opening 82L for getting on and off, and a rear bumper 87 disposed on the rear side in the traveling direction from the rear fender 85L.
  • the right side surface 72 of the electric vehicle 10 is formed with a passenger opening / closing opening 82 ⁇ / b> R that communicates with the passenger compartment 81.
  • the vehicle body 70 is disposed at a door 83R that opens and closes the entrance / exit opening portion 82R, a front fender 84R disposed on the front side in the advancing direction with respect to the entrance / exit opening portion 82R, and on the rear side in the advancing direction with respect to the opening portion 82R for getting on and off.
  • Rear fender 85R In FIG.
  • the vehicle body 70 includes an engine roof 88 that opens and closes the drive chamber 80, a roof 66 that defines the upper surface of the passenger compartment 81, and a hatch 67 that opens and closes an opening formed in the luggage compartment 68.
  • the hatch 67 includes an upper surface portion 67a and a back surface portion 67b.
  • the left side surface 71 of the electric vehicle 10 is visible when the electric vehicle 10 is viewed from a position away from the left side of the electric vehicle 10 in the width direction of the electric vehicle 10. Surface.
  • the left side surface 71 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the side part of the front bumper 86, the front fender 84L, the door 83L, the rear fender 85L, and the side part of the rear bumper 87.
  • the right side surface 72 of the electric vehicle 10 is visible when the electric vehicle 10 is viewed from a position in the width direction of the electric vehicle 10 and away from the right side of the electric vehicle 10 as shown in FIG. 3.
  • Surface. Therefore, the right side surface 72 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the side part of the front bumper 86, the front fender 84R, the door 83R, the rear fender 85R, and the side part of the rear bumper 87.
  • the front surface 73 of the electric vehicle 10 is a surface that is visible when the electric vehicle 10 is viewed from a position away from the electric vehicle 10 in the traveling direction front side.
  • the front surface 73 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the front portion of the front bumper 86 and the members provided between the engine roof 88 and the front bumper 86.
  • the back surface 74 of the electric vehicle 10 is a surface that is visible when the electric vehicle 10 is viewed from a position away from the electric vehicle 10 on the rear side in the traveling direction.
  • the back surface 74 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the back surface portion of the rear bumper 87 and the back surface portion 67 b of the hatch 67.
  • the upper surface 75 of the electric vehicle 10 is when the electric vehicle 10 is viewed from a position away from the ground in the vertical direction with the wheels (tires) of the electric vehicle 10 in contact with the ground. It is a visible surface.
  • the upper surface 75 of the electric vehicle 10 is mainly defined by the engine roof 88, the roof 66, and the upper surface portion 67 a of the hatch 67.
  • the bottom surface 76 of the electric vehicle 10 refers to when the electric vehicle 10 is viewed from a position vertically below the ground in a state where the wheels (tires) of the electric vehicle 10 are in contact with the ground. It is a visible surface.
  • the electric vehicle 10 includes an oil supply part (second connection part) 77 provided on the left side surface 71, a charging part (first connection part) 78 provided on the right side surface 72, and an oil supply part. 77 and a fuel tank 79 connected by piping or the like.
  • the oil supply unit 77 is provided in the front fender 84L
  • the charging unit 78 is provided in the front fender 84R.
  • the charging unit 78 is connected to the battery 15, and between the charging unit 78 and the battery 15, wiring and a converter that converts an alternating current supplied from the charging unit 78 into a direct current are provided. Yes.
  • An oil supply plug provided in the oil supply device is connected to the oil supply unit 77.
  • the fuel supply plug (fuel supply unit) supplies fuel such as gasoline and liquid hydrogen to the fuel supply unit 77, and the fuel supplied to the fuel supply unit 77 is supplied to the fuel tank 79. That is, the energy supplied from the fuel supply unit 77 is energy different from electric power, and is fuel such as gasoline or a hydrogen compound containing a hydrogen element.
  • a charging plug provided in the charging device is connected to the charging unit 78.
  • the charging plug (power supply unit) supplies power to the charging unit 78.
  • the alternating current supplied to the charging unit 78 is converted into a direct current and stored in the battery 15.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the power receiving device 11, and FIG. 9 is an exploded perspective view of the power receiving device 11.
  • the power receiving device 11 includes a power receiving unit 20 and a housing 24 that houses the power receiving unit 20.
  • the housing 24 includes a shield 25 formed so as to open downward, and a lid portion 26 provided so as to close the opening of the shield 25.
  • the shield 25 includes a top plate portion 25a and a peripheral wall portion 25b formed so as to hang downward from the peripheral edge portion of the top plate portion 25a.
  • the peripheral wall portion 25b includes a plurality of wall portions 25c to 25f, and the plurality of wall portions 25c to 25f are connected to each other to form an annular peripheral wall portion 25b.
  • the wall portion 25c and the wall portion 25e are arranged in a direction in which the winding axis O1 of the second coil 22 extends, and the wall portion 25d and the wall portion 25f are arranged in a direction perpendicular to the winding axis O1 of the second coil 22. ing.
  • the shape of the shield 25 is not limited to such a shape, and various shapes such as a polygonal shape, a circular liquid, and an oval shape can be employed.
  • An opening is formed by the lower end of the peripheral wall 25b, and the lid 26 closes the opening.
  • the power reception unit 20 includes a ferrite core 21 formed in a plate shape, a fixing member 27 that sandwiches the ferrite core 21 from above and below, a second coil 22 wound around the fixing member 27, and the second coil 22. And a capacitor 23 connected to.
  • the ferrite core 21 includes a protruding portion 29a and a protruding portion 29b that protrude from the second coil 22 in the direction in which the winding axis O1 extends.
  • the protruding portion 29 a protrudes from one end portion side of the second coil 22, and the protruding portion 29 b protrudes from the other end portion side of the second coil 22.
  • the ferrite core 21 is formed to be longer than the length of the second coil 22 in the extending direction of the winding axis O1.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing the fixing member 27 and the ferrite core 21.
  • the fixing member 27 includes an insulating piece 30 disposed on the upper surface side of the ferrite core 21 and an insulating piece 31 disposed on the lower surface side of the ferrite core 21.
  • the insulating piece 30 and the insulating piece 31 are fixed to each other by a bolt 28 shown in FIG. 9 and the like, and the ferrite core 21 is sandwiched between the insulating piece 30 and the insulating piece 31.
  • the insulating piece 30 and the insulating piece 31 sandwich the ferrite core 21 to protect the ferrite core 21.
  • the power receiving device 11 formed in this way is provided on the bottom surface 76 of the electric vehicle 10 as shown in FIG.
  • Various methods can be adopted as a method of fixing the power receiving device 11.
  • electrically powered vehicle 10 includes side members 47 arranged in the width direction of the vehicle and a plurality of cross members provided so as to connect side members 47, and power receiving device 11 is connected to side members 47 and cross members. You may make it suspend.
  • the electric vehicle 10 may include a floor panel 49 and the power receiving device 11 may be fixed to the floor panel 49. “Placing the power receiving device 11 on the bottom surface 76” does not necessarily have to be provided at a position where the power receiving device 11 can be seen when the electric vehicle 10 is viewed from below the electric vehicle 10. For this reason, for example, the power receiving device 11 is disposed below the floor panel 49.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the second coil 22.
  • the second coil 22 includes a first end portion 35 and a second end portion 36, and the second coil 22 is wound in the direction from the first end portion 35 toward the second end portion 36. It surrounds the periphery of the rotating shaft O1 and is formed so as to be displaced in the extending direction of the winding shaft O1.
  • the second coil 22 is formed by winding a coil wire a plurality of times.
  • the 1st end part 35 and the 2nd end part 36 are located in the both ends of the 2nd coil 22 in the direction where the winding axis O1 is extended.
  • the ferrite core 21 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and the ferrite core 21 is arranged in the short side direction with the top surface 37, the bottom surface 38 facing the top surface 37 in the thickness direction. Side surface 39 and side surface 40, and end surface 41 and end surface 42 arranged in the longitudinal direction.
  • the ferrite core 21 may be formed from a plurality of divided ferrite pieces.
  • the second coil 22 has a long side portion 43 disposed on the upper surface 37, and extends downward from an end portion of the long side portion 43, and a short side portion 44 disposed on the side surface 39 and a short side portion 44.
  • a long side portion 45 connected to the bottom surface 38 and a short side portion 46 connected to an end portion of the long side portion 45 and disposed on the side surface 40 are included.
  • the coil wire is wound around the peripheral surface of the ferrite core 21 by one long side 43, one short side 44, one long side 45, and one short side 46.
  • the second coil 22 is wound a plurality of times, and the second coil 22 includes a plurality of long side portions 43, a plurality of short side portions 44, a plurality of long side portions 45, and a plurality of short side portions 46. Including.
  • FIG. 12 is a plan view of the second coil 22 in plan view. As shown in FIG. 12, a plurality of short sides 46 are arranged in the extending direction of the winding axis O1, and similarly, a plurality of short sides 44 are arranged in the extending direction of the winding axis O1. .
  • the short side portion 44 and the short side portion 46 are disposed on the same virtual horizontal plane, and the short side portion 44 and the short side portion 46 are opposed to each other with the winding axis O1 interposed therebetween, and are also short.
  • the side portion 44 and the short side portion 46 are arranged in the horizontal direction.
  • the second coil 22 is formed to have a quadrangular shape when viewed from the front, but the coil has various shapes such as an elliptical shape, an oval shape, and a polygonal shape. Can be adopted.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a state in which the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 are arranged to face each other.
  • the lid portion 26 provided in the power receiving device 11 is not illustrated.
  • the power receiving unit 20 and the power transmitting unit 56 are arranged to face each other with an air gap therebetween.
  • the power transmission unit 56 includes a housing 60 that houses the first coil 58 and the like, a fixing member 61 that is housed in the housing 60, a ferrite core 57 that is housed in the fixing member 61, and the fixing member 61.
  • a first coil 58 mounted on the outer peripheral surface and a capacitor 59 accommodated in the housing 60 are included.
  • the housing 60 includes a shield 62 formed of a metal material such as copper, and a resin lid member 63 provided on the shield 62.
  • the shield 62 includes a bottom surface portion and a peripheral wall portion formed in an annular shape so as to rise upward from an outer peripheral edge portion of the bottom surface portion, and is opened upward by an upper end portion extending in an annular shape of the peripheral wall portion. An opening is formed.
  • the lid member 63 is formed so as to close the opening formed by the upper end portion of the peripheral wall portion of the shield 62.
  • the ferrite core 57 includes a protrusion 64a that protrudes in the direction in which the winding axis of the first coil 58 extends, and a protrusion 64b.
  • the protruding portion 64 a is formed so as to protrude from one end portion side of the first coil 58, and the protruding portion 64 b protrudes from the other end portion side of the first coil 58.
  • the fixing member 61 includes an insulating piece arranged on the upper surface side of the ferrite core 57 and an insulating piece arranged on the lower surface side of the ferrite core 57.
  • the ferrite core 57 is sandwiched between the two insulating pieces, and the two insulating pieces are fixed to each other by a fastening member such as a bolt and a nut, so that the ferrite core 57 is sandwiched between the two insulating pieces.
  • the first coil 58 is wound around the outer peripheral surface of the fixing member 61.
  • FIG. 14 is a plan view schematically showing the arrangement of the second coil 22, the oil supply unit 77, and the charging unit 78 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • the electric vehicle 10 includes a left side surface 71 (second side surface), a left side surface 71, a right side surface (first side surface) 72 facing the width direction of the electric vehicle 10, and a left side surface 71.
  • the second coil 22 is disposed so that the winding axis O1 is oriented in the horizontal direction, and the winding axis O1 extends from the front surface 73 through the back surface 74.
  • the winding axis O1 faces in the horizontal direction includes both the case where the winding axis O1 extends completely in the horizontal direction and the case where the winding axis O1 substantially faces in the horizontal direction.
  • the winding axis O1 being substantially in the horizontal direction means, for example, a case where the intersection angle between the virtual horizontal plane and the winding axis O1 is 10 degrees or less.
  • the oil supply part 77 and the charging part 78 are provided at intervals from the winding axis O1.
  • the winding axis O ⁇ b> 1 extends in the traveling direction D ⁇ b> 1 of the electric vehicle 10 through the central portion of the bottom surface 76 in the width direction of the electric vehicle 10.
  • the oil supply unit 77 is provided on the left side surface 71
  • the charging unit 78 is provided on the right side surface 72.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are arranged in the width direction D2.
  • the center portion P1 of the bottom surface 76 is located at the center of the bottom surface 76 in the traveling direction D1, and is located at the center portion of the bottom surface 76 in the width direction D2.
  • the second coil 22 is located on the rear side in the traveling direction D1 with respect to the center portion P1, and the oil supply portion 77 and the charging portion 78 are located on the front side in the traveling direction D1 with respect to the center portion P1.
  • the coil center P2 is located at the center of the winding axis O1 of the second coil 22 and in the center of the direction perpendicular to the winding axis O1.
  • the distance between the second coil 22 and the oil supply unit 77 in the traveling direction (direction from the back surface 74 toward the front surface 73) D1 is a distance L4.
  • a distance between the second coil 22 and the charging unit 78 in the traveling direction D1 is a distance L5.
  • the shortest distance between the second coil 22 and the right side surface 72 is a distance L6, and the shortest distance between the second coil 22 and the left side surface 71 is a distance L7.
  • the second distance is greater than the first distance. long.
  • the distances L4 and L5 are equal in length, and the distances L6 and L7 are equal.
  • the distance L4 and the distance L5 are longer than both the distance L6 and the distance L7.
  • the surface farthest from the second coil 22 or the coil center P2 is the front surface 73.
  • the difference between the natural frequency of power transmission unit 56 and the natural frequency of power reception unit 20 is 10% or less of the natural frequency of power reception unit 20 or power transmission unit 56. is there.
  • the power transmission efficiency can be increased.
  • the difference between the natural frequencies becomes larger than 10% of the natural frequency of the power receiving unit 20 or the power transmitting unit 56, the power transmission efficiency becomes smaller than 10%, and the adverse effects such as the charging time of the battery 15 become longer. .
  • the natural frequency of the power transmission unit 56 is the case where the electric circuit formed by the inductance of the first coil 58 and the capacitance of the first coil 58 freely vibrates when the capacitor 59 is not provided.
  • the natural frequency of the power transmission unit 56 is vibration when the electric circuit formed by the capacitance of the first coil 58 and the capacitor 59 and the inductance of the first coil 58 freely vibrates.
  • Means frequency In the above electric circuit, the natural frequency when the braking force and the electric resistance are zero or substantially zero is also referred to as a resonance frequency of the power transmission unit 56.
  • the natural frequency of the power receiving unit 20 is the case where the electric circuit formed by the inductance of the second coil 22 and the capacitance of the second coil 22 freely vibrates when the capacitor 23 is not provided.
  • the natural frequency of the power reception unit 20 is vibration when the electric circuit formed by the capacitance of the second coil 22 and the capacitor 23 and the inductance of the second coil 22 freely vibrates.
  • the natural frequency when the braking force and the electric resistance are zero or substantially zero is also referred to as a resonance frequency of the power receiving unit 20.
  • FIG. 15 shows a simulation model of the power transmission system.
  • the power transmission system includes a power transmission device 90 and a power reception device 91, and the power transmission device 90 includes a coil 92 (electromagnetic induction coil) and a power transmission unit 93.
  • the power transmission unit 93 includes a coil 94 (resonance coil) and a capacitor 95 provided in the coil 94.
  • the power receiving device 91 includes a power receiving unit 96 and a coil 97 (electromagnetic induction coil).
  • the power reception unit 96 includes a coil 99 and a capacitor 98 connected to the coil 99 (resonance coil).
  • the inductance of the coil 94 is an inductance Lt
  • the capacitance of the capacitor 95 is a capacitance C1.
  • the inductance of the coil 99 is defined as inductance Lr
  • the capacitance of the capacitor 98 is defined as capacitance C2.
  • the horizontal axis indicates the deviation (%) of the natural frequency
  • the vertical axis indicates the transmission efficiency (%) at a constant frequency.
  • the deviation (%) in the natural frequency is expressed by the following equation (3).
  • the power transmission efficiency can be increased. Furthermore, the power transmission efficiency can be further improved by setting the natural frequency of each power transmission unit and the power receiving unit so that the absolute value of the deviation (%) of the natural frequency is 5% or less of the natural frequency of the power receiving unit 96. I understand that I can do it.
  • simulation software electromagnetic field analysis software (JMAG (registered trademark): manufactured by JSOL Corporation) is employed.
  • the first coil 58 is supplied with AC power from the high frequency power driver 54. At this time, electric power is supplied so that the frequency of the alternating current flowing through the first coil 58 becomes a specific frequency.
  • the second coil 22 is disposed within a predetermined range from the first coil 58, and the second coil 22 receives electric power from an electromagnetic field formed around the first coil 58.
  • so-called helical coils are used for the second coil 22 and the first coil 58. For this reason, a magnetic field and an electric field that vibrate at a specific frequency are formed around the first coil 58, and the second coil 22 mainly receives electric power from the magnetic field.
  • the “magnetic field of a specific frequency” typically has a relationship with the power transmission efficiency and the frequency of the current supplied to the first coil 58.
  • the power transmission efficiency when power is transmitted from the first coil 58 to the second coil 22 varies depending on various factors such as the distance between the first coil 58 and the second coil 22.
  • the natural frequency (resonance frequency) of the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 is the natural frequency f0
  • the frequency of the current supplied to the first coil 58 is the frequency f3
  • the frequency between the second coil 22 and the first coil 58 is Let the air gap be the air gap AG.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the power transmission efficiency when the air gap AG is changed and the frequency f3 of the current supplied to the first coil 58 with the natural frequency f0 fixed.
  • the horizontal axis indicates the frequency f3 of the current supplied to the first coil 58
  • the vertical axis indicates the power transmission efficiency (%).
  • the efficiency curve L1 schematically shows the relationship between the power transmission efficiency when the air gap AG is small and the frequency f3 of the current supplied to the first coil 58. As shown in the efficiency curve L1, when the air gap AG is small, the peak of power transmission efficiency occurs at frequencies f4 and f5 (f4 ⁇ f5). When the air gap AG is increased, the two peaks when the power transmission efficiency is increased change so as to approach each other.
  • the peak of the power transmission efficiency is one, and the power transmission efficiency is obtained when the frequency of the current supplied to the first coil 58 is the frequency f6. Becomes a peak.
  • the peak of power transmission efficiency is reduced as shown by the efficiency curve L3.
  • the following first method can be considered as a method for improving the power transmission efficiency.
  • the frequency of the current supplied to the first coil 58 shown in FIG. 1 is constant, and the capacitances of the capacitor 59 and the capacitor 23 are changed according to the air gap AG.
  • a method of changing the characteristic of the power transmission efficiency with the unit 20 can be mentioned. Specifically, the capacitances of the capacitor 59 and the capacitor 23 are adjusted so that the power transmission efficiency reaches a peak in a state where the frequency of the current supplied to the first coil 58 is constant. In this method, the frequency of the current flowing through the first coil 58 and the second coil 22 is constant regardless of the size of the air gap AG.
  • a method for changing the characteristics of the power transmission efficiency a method using a matching device provided between the power transmission device 50 and the high-frequency power driver 54, a method using the converter 14, or the like can be adopted. .
  • the second method is a method of adjusting the frequency of the current supplied to the first coil 58 based on the size of the air gap AG.
  • the power transmission characteristic is the efficiency curve L ⁇ b> 1
  • a current having a frequency f ⁇ b> 4 or a frequency f ⁇ b> 5 is supplied to the first coil 58.
  • the frequency characteristic becomes the efficiency curves L 2 and L 3
  • a current having a frequency f 6 is supplied to the first coil 58.
  • the frequency of the current flowing through the first coil 58 and the second coil 22 is changed in accordance with the size of the air gap AG.
  • the frequency of the current flowing through the first coil 58 is a fixed constant frequency
  • the frequency flowing through the first coil 58 is a frequency that changes as appropriate according to the air gap AG.
  • the first coil 58 is supplied with a current having a specific frequency set so as to increase the power transmission efficiency by the first method, the second method, or the like.
  • a current having a specific frequency flows through the first coil 58
  • a magnetic field electromagnettic field
  • the power reception unit 20 receives power from the power transmission unit 56 through a magnetic field that is formed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 and vibrates at a specific frequency.
  • the “magnetic field oscillating at a specific frequency” is not necessarily a magnetic field having a fixed frequency.
  • the frequency of the current supplied to the first coil 58 is set, but the power transmission efficiency is the horizontal of the first coil 58 and the second coil 22. It varies depending on other factors such as a shift in direction, and the frequency of the current supplied to the first coil 58 may be adjusted based on the other factors.
  • FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the distance from the current source or the magnetic current source and the strength of the electromagnetic field.
  • the electromagnetic field is composed of three components.
  • the curve k1 is a component that is inversely proportional to the distance from the wave source, and is referred to as a “radiated electromagnetic field”.
  • a curve k2 is a component inversely proportional to the square of the distance from the wave source, and is referred to as an “induction electromagnetic field”.
  • the curve k3 is a component inversely proportional to the cube of the distance from the wave source, and is referred to as an “electrostatic magnetic field”.
  • the wavelength of the electromagnetic field is “ ⁇ ”
  • the distance at which the strengths of the “radiant electromagnetic field”, the “induction electromagnetic field”, and the “electrostatic magnetic field” are approximately equal can be expressed as ⁇ / 2 ⁇ .
  • the “electrostatic magnetic field” is a region where the intensity of electromagnetic waves suddenly decreases with the distance from the wave source.
  • this “electrostatic magnetic field” is a dominant near field (evanescent field). ) Is used to transmit energy (electric power). That is, in the near field where the “electrostatic magnetic field” is dominant, by resonating the power transmitting unit 56 and the power receiving unit 20 (for example, a pair of LC resonance coils) having adjacent natural frequencies, the power receiving unit 56 and the other power receiving unit are resonated. Energy (electric power) is transmitted to 20. Since this "electrostatic magnetic field” does not propagate energy far away, the resonance method transmits power with less energy loss than electromagnetic waves that transmit energy (electric power) by "radiant electromagnetic field” that propagates energy far away. be able to.
  • the power transmission unit and the power reception unit are referred to as a near-field resonance (resonance) coupling field, for example.
  • a near-field resonance (resonance) coupling field for example.
  • coupling coefficient (kappa) between a power transmission part and a power receiving part is about 0.3 or less, for example, Preferably, it is 0.1 or less.
  • a coupling coefficient ⁇ in the range of about 0.1 to 0.3 can also be employed.
  • the coupling coefficient ⁇ is not limited to such a value, and may take various values that improve power transmission.
  • magnetic resonance coupling For example, “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, “magnetic field resonance (resonance) coupling”, “near-field resonance” may be used as the coupling between the power transmitting unit 56 and the power receiving unit 20 in the power transmission of the present embodiment.
  • (Resonant) coupling "
  • Electromagnetic field (electromagnetic field) resonant coupling "or” Electric field (electric field) resonant coupling ".
  • Electromagnetic field (electromagnetic field) resonance coupling means a coupling including any of “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, and “electric field (electric field) resonance coupling”.
  • the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are mainly used.
  • the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are “magnetic resonance coupled” or “magnetic field (magnetic field) resonance coupled”.
  • an antenna such as a meander line may be employed as the first coils 58 and 22, and in this case, the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are mainly coupled by an electric field. At this time, the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are “electric field (electric field) resonance coupled”.
  • a predetermined alternating current is supplied to the first coil 58, an electromagnetic field that vibrates at a predetermined frequency is formed around the first coil 58. Then, the second coil 22 receives power from the electromagnetic field. In addition, a magnetic path 65 is formed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.
  • the magnetic path 65 includes the protrusion 29a, the second coil 22, the protrusion 29b, the air gap, the protrusion 64b, the first coil 58, the protrusion 64a, the air gap, and the protrusion 29a. It is formed to pass through.
  • FIG. 18 and 19 are graphs showing the intensity distribution of the magnetic field formed around the second coil 22.
  • FIG. 18 is a graph showing the distribution of the magnetic field in the extending direction of the winding axis O1.
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 18 indicates the distance (cm) in the direction in which the winding axis O1 extends from the wall 25c or the wall 25e shown in FIG.
  • the vertical axis of the graph indicates the magnetic field strength.
  • FIG. 19 is a graph showing the distribution of the magnetic field in the direction perpendicular to the winding axis O1.
  • the horizontal axis of the graph indicates the distance (cm) in the direction perpendicular to the winding axis O1 from the wall 25d or wall 25f shown in FIG.
  • the vertical axis of the graph indicates the strength of the magnetic field.
  • FIG. 20 and 21 are graphs showing the distribution of the electric field formed around the second coil 22.
  • FIG. 20 is a graph showing the electric field distribution in the extending direction of the winding axis O1.
  • the horizontal axis of the graph indicates the distance (cm) in the direction in which the winding axis O1 extends from the wall 25c or wall 25e shown in FIG. 9, and the vertical axis indicates the electric field strength.
  • FIG. 21 is a graph showing the electric field distribution in the direction perpendicular to the winding axis O1.
  • the horizontal axis indicates the distance (cm) in the direction perpendicular to the winding axis O1 from the wall 25d or wall 25f shown in FIG.
  • the second coil 22 is arranged so that the winding axis O1 extends in the traveling direction D1.
  • the protrusion part 29a and the protrusion part 29b have arranged the 2nd coil 22, and are arranged in the advancing direction D1.
  • a region R1 surrounded by a two-dot chain line indicates a high-strength region of the electromagnetic field formed around the second coil 22 during power transmission.
  • the magnetic path is formed so as to pass through the protruding portion 29a and the protruding portion 29b arranged in the extending direction of the winding axis O1.
  • the high-intensity electromagnetic field is distributed so as to be longer in the extending direction of the winding axis O1 and shorter in the direction perpendicular to the extending direction of the winding axis O1.
  • the position where charging unit 78 and refueling unit 77 are separated from winding axis O1 means that charging unit 78, refueling unit 77, and winding axis O1 are viewed in plan view from above in the vertical direction of electric vehicle 10. It means that the charging part 78 and the winding axis O1 do not overlap, and the oil supply part 77 and the winding axis O1 do not overlap.
  • the second coil 22 when the second coil 22 is receiving power, when the charging operation is performed using the charging unit 78, the electrical device provided in the charging unit 78 or the electrical device possessed by the operator is The influence received from the electromagnetic field formed around the two coils 22 can be suppressed.
  • the battery 15 When power is transmitted between the power transmission unit 56 and the power reception unit 20, the battery 15 cannot be charged using the charging unit 78, or fuel is supplied to the fuel tank 79 using the fuel supply unit 77. You may make it impossible to supply to.
  • an imaginary line passing through the center portion of the bottom surface 76 and extending in the traveling direction D1 is defined as a center line O2 of the electric vehicle 10.
  • the second coil 22 is disposed so that the winding axis O ⁇ b> 1 and the center line O ⁇ b> 2 of the second coil 22 coincide with each other.
  • the second distance (the shorter one of the distance L4 and the distance L5) is longer than the first distance (the shorter one of the distance L6 and the distance L7).
  • the length of the width direction D2 becomes long in the center part of the 2nd coil 22 in the direction where the winding axis O1 extends.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are disposed on the front side in the traveling direction D1 with respect to the coil center P2 of the second coil 22. For this reason, even if an operator etc. approaches the circumference
  • the second coil 22 is arranged so that the winding axis O1 passes through the front surface 73 and the back surface 74, and an electromagnetic field with high strength is distributed around the il 22 in the direction in which the winding axis O1 extends.
  • the fuel supply unit 77 and the charging unit 78 are provided on the right side surface 72 or the left side surface 71 different from the front surface 73 and the rear surface 74 in the peripheral surface of the electric vehicle 10. For this reason, even if the worker performs a refueling operation or a charging operation in the refueling unit 77 and the charging unit 78, the influence of the electronic device possessed by the worker from the electromagnetic field can be suppressed to a low level.
  • the front surface 73 is the surface farthest from the coil center P ⁇ b> 2 and the second coil 22 in the peripheral surface of the electric vehicle 10, and the refueling portion 77 is closer to the front surface 73 than the back surface 74 in the left side surface 71. Is provided. For this reason, even when an electromagnetic field is formed around the second coil 22 at the time of non-contact charging, it is possible to suppress an electromagnetic field having a high strength from reaching the fuel supply unit 77.
  • the charging unit 78 is provided at a position closer to the front surface 73 than the back surface 74, and an electromagnetic field with high strength is suppressed from reaching the charging unit 78 during non-contact charging.
  • FIGS. 22 to 24 The electric vehicle 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 22 to 24.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 21 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • FIG. 22 is a left side view of the electric vehicle 10 according to the second embodiment
  • FIG. 23 is a right side view of the electric vehicle 10.
  • the refueling portion 77 is provided on the rear fender 85L provided on the left side surface 71 of the electric vehicle 10, and as shown in FIG. 23, the charging portion 78 is provided on the rear fender 85R.
  • FIG. 24 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • the second coil 22 is arranged such that the winding axis O ⁇ b> 1 is directed from the back surface 74 to the front surface 73.
  • both the charging part 78 and the oil supply part 77 are provided in the position away from the winding shaft O1, even if an operator etc. approached the circumference
  • the oil supply part 77 and the charging part 78 are located behind the coil center P2 of the second coil 22 in the traveling direction D1. For this reason, even when an operator or the like approaches the charging unit 78 and the refueling unit 77 during power transmission, it is possible to prevent a high-strength electromagnetic field from reaching an electric device possessed by the operator or the like. .
  • FIGS. 25 and 26 Electric vehicle 10 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 25 and 26.
  • FIGS. 25 and 26 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 24 may be given the same reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.
  • FIG. 25 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to Embodiment 3
  • FIG. 26 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 when electrically powered vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of electrically powered vehicle 10. It is.
  • the charging unit 78 is provided in the front fender 84L of the left side surface 71, and the fuel supply unit 77 is provided in the rear fender 85L of the left side surface 71.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are provided at positions away from the winding axis O1. Furthermore, in the traveling direction D1, the distance L5 between the charging unit 78 and the second coil 22 is longer than both the distance L6 and the distance L7.
  • the second coil 22 is arranged so that the winding axis O1 passes through the front surface 73 and the back surface 74.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are provided on the left side surface 71 and are provided on a different surface from the front surface 73 and the back surface 74. For this reason, it can suppress that an electromagnetic field with high intensity
  • the second coil 22 is provided at a position closer to the back surface 74 than the front surface 73.
  • the surface farthest from the second coil 22 is the front surface 73.
  • the charging unit 78 is provided at a position closer to the front surface 73 than the back surface 74, and can prevent an electromagnetic field having high strength from reaching the charging unit 78.
  • the distance L4 between the fuel filler 77 and the second coil 22 in the traveling direction D1 is shorter than both the distance L6 and the distance L7.
  • the oil supply portion 77 is disposed on the rear side in the traveling direction D1 with respect to the central portion of the second coil 22. For this reason, even if an operator etc. approaches the periphery of the oil supply part 77 at the time of electric power transmission, it can suppress that an electromagnetic field with high intensity
  • the charging unit 78 is provided with a sensor for sensing whether or not a charging plug is connected.
  • the distance L5 is longer than the distance L4
  • the strength of the electromagnetic field reaching the charging unit 78 is weaker than the strength of the electromagnetic field reaching the fuel supply unit 77.
  • the influence which electric equipments, such as a sensor provided in the charge part 78, receives from an electromagnetic field is reduced.
  • the charging operation is performed using the charging unit 78 when the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 transmit power in a non-contact manner. Even in such a case, when the charging worker performs the charging operation, it is possible to suppress an electromagnetic field having a high strength from reaching the charging worker.
  • the 2nd coil 22 is arrange
  • position the 2nd coil 22 so that the side surface (right side surface 72) on the opposite side to the side surface (left side surface 71) in which the oil supply part 77 and the charging part 78 were provided may be adjoined. In this case, it is possible to suppress an electromagnetic field having high strength from reaching the oil supply unit 77 and the charging unit 78.
  • the charging unit 78 is disposed at a position farther from the second coil 22 than the refueling unit 77, but the refueling unit 77 is disposed at a position away from the charging unit 78. Also good.
  • FIGS. 27 to 29 Electric vehicle 10 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 27 to 29.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 26 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • FIG. 27 is a left side view of the electric vehicle 10 according to the fourth embodiment
  • FIG. 28 is a right side view of the electric vehicle 10.
  • the oil supply portion 77 is provided in the rear fender 85 ⁇ / b> L of the left side surface 71.
  • the charging unit 78 is provided on the front fender 84 ⁇ / b> R on the right side surface 72.
  • FIG. 29 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • both charging unit 78 and refueling unit 77 are arranged at positions away from winding axis O1. Since the distance L5 between the charging unit 78 and the second coil 22 is larger than both the distance L6 and the distance L7, even if an operator or the like approaches the charging unit 78, the distance L5 is The arrival of an electromagnetic field having a high intensity can be suppressed.
  • the winding axis O1 passes through the front surface 73 and the back surface 74, and the charging unit 78 and the oil supply unit 77 are provided on different surfaces from the front surface 73 and the back surface 74.
  • the second coil 22 is provided at a position closer to the back surface 74 than the front surface 73
  • the charging unit 78 is provided at a position closer to the front surface 73 than the back surface 74.
  • the oil supply portion 77 is disposed behind the coil center P2 of the second coil 22 in the traveling direction D1, even if an operator or the like approaches the oil supply portion 77, the oil supply portion 77 possesses the operator. It is possible to suppress an electromagnetic field having a high strength from reaching the electric device.
  • the second coil 22 is arranged on the side surface (left side surface 71) provided with the oil supply unit 77 rather than the side surface (right side surface 72) provided with the charging unit 78. You may arrange
  • FIGS. 30 to 32 Electric vehicle 10 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 30 to 32.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 29 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • FIG. 30 is a left side view of the electric vehicle 10 according to the fifth embodiment
  • FIG. 31 is a right side view.
  • the oil supply portion 77 is provided in the rear fender 85 ⁇ / b> L of the left side surface 71.
  • the charging unit 78 is provided on the rear fender 85 ⁇ / b> R on the right side surface 72.
  • FIG. 32 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • both the charging unit 78 and the oil supply unit 77 are arranged at positions away from the winding axis O1.
  • the second coil 22 is disposed closer to the front surface 73 than the rear surface 74 in the traveling direction D1, and the second coil 22 is disposed further to the front side in the traveling direction D1 than the center portion P1.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are disposed on the back surface 74 side with respect to the front surface 73, and the charging unit 78 and the oil supply unit 77 are disposed on the rear side in the traveling direction D1 with respect to the center portion P1.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are arranged in the width direction D2.
  • the back surface 74 is farthest from the second coil 22.
  • the charging unit 78 is provided in the right side surface 72 at a position closer to the back surface 74 than the front surface 73
  • the refueling unit 77 is provided in the left side surface 71 at a position closer to the back surface 74 than the front surface 73.
  • the distance L4 and the distance L5 are longer than both the distance L6 and the distance L7. For this reason, even if an operator etc. approach the circumference
  • FIGS. 33 and 34 Electric vehicle 10 according to the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 33 and 34.
  • FIGS. 33 and 34 configurations that are the same as or equivalent to the configurations shown in FIGS.
  • FIG. 33 is a front view of electrically powered vehicle 10 according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 33, the oil supply portion 77 and the charging portion 78 are provided on the front bumper 86 on the front surface 73.
  • FIG. 34 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • the distance between the back surface 74, the second coil 22, and the back surface 74 is a distance L8, and the distance between the front surface 73 and the second coil 22 in the traveling direction D1 is a distance. L9.
  • the longest distance among the distances L6 to L9 is the distance L9.
  • the surface having the longest distance from the second coil 22 is the front surface 73.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are provided on the front surface 73.
  • the fuel filler 77 and the charger 78 are disposed on the surface of the electric vehicle 10 that is farthest from the second coil 22, and therefore the periphery of the charger 78 and the fuel filler 77 during power transmission. Even when an operator or the like approaches, it is possible to prevent a high-intensity electromagnetic field from reaching an electric device possessed by the operator or the like.
  • the second coil 22 is preferably arranged so that the distance L8 is longer than the distance L6 and the distance L7. By disposing the second coil 22 in this way, it is possible to prevent the high-intensity electromagnetic field from leaking from between the back surface 74 and the ground from the vehicle periphery.
  • FIGS. 35 to 37 The electric vehicle 10 according to the seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 35 to 37.
  • configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 34 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 35 is a front view of the electric vehicle 10 according to the seventh embodiment
  • FIG. 36 is a left side view of the electric vehicle 10.
  • the charging unit 78 is provided on the front bumper 86 on the front surface 73.
  • the oil supply portion 77 is provided in the rear fender 85L of the left side surface 71.
  • FIG. 37 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above the electric vehicle 10.
  • the second coil 22 is arranged at a position closer to the back surface 74 than the front surface 73 in the traveling direction D1. For this reason, among the left side surface 71, the right side surface 72, the front surface 73, and the back surface 74, the front surface 73 is farthest from the second coil 22.
  • the charging unit 78 is provided on the front surface 73, even if an operator or the like approaches the charging unit 78 during power transmission, a high-intensity electromagnetic field can reach an electric device possessed by the operator or the like. Can be suppressed.
  • the distance L5 between the charging unit 78 and the second coil 22 in the traveling direction D1 is longer than both the distance L6 and the distance L7. For this reason, even if the charging unit 78 is provided at a position where the front surface 73 and the winding axis O ⁇ b> 1 intersect, even if an operator or the like approaches the charging unit 78, the electric device possessed by the operator or the like The arrival of an electromagnetic field having a high intensity can be suppressed.
  • the distance L4 between the 2nd coil 22 and the oil supply part 77 in the advancing direction D1 is shorter than both the distance L6 and the distance L7.
  • the oil supply portion 77 is located on the rear side in the traveling direction D1 with respect to the central portion of the second coil 22 in the extending direction of the winding axis O1. For this reason, it is suppressed that an electromagnetic field with high intensity
  • the oil supply portion 77 may be arranged on the front side in the traveling direction D1 with respect to the center portion of the second coil 22.
  • FIG. 38 is a rear view of electrically powered vehicle 10 according to the eighth embodiment. As shown in FIG. 38, the oil supply portion 77 and the charging portion 78 are provided on the rear bumper 87 on the back surface 74.
  • FIG. 39 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • the second coil 22 is provided on the bottom surface 76 at a position closer to the front surface 73 than the back surface 74.
  • the back surface 74 is farthest from the second coil 22.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are provided on the back surface 74. For this reason, even if an operator etc. approaches the circumference of charging part 78 and oil supply part 77 at the time of electric power transmission, it can control that a strong electromagnetic field reaches electric equipment which an operator etc. possesses.
  • FIGS. 40 to 42 The electric vehicle 10 according to the ninth embodiment will be described with reference to FIGS. 40 to 42.
  • configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 39 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 40 is a left side view of the electric vehicle 10 according to the ninth embodiment, and FIG. 41 is a rear view of the electric vehicle 10.
  • the oil supply portion 77 is provided in the rear fender 85L of the left side surface 71.
  • the charging unit 78 is provided on the rear bumper 87 on the back surface 74.
  • FIG. 42 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above the electric vehicle 10.
  • the second coil 22 is disposed on the bottom surface 76 at a position closer to the front surface 73 than the back surface 74, and the second coil 22 is disposed on the front side in the traveling direction D1 from the center portion P1. Yes.
  • the back surface 74 is the surface farthest from the second coil 22.
  • the charging unit 78 is provided on the back surface 74. For this reason, even if an operator or the like approaches the periphery of the charging unit 78 during power transmission, it is possible to suppress an electromagnetic field having a high strength from reaching an electric device possessed by the operator or the like.
  • the oil supply portion 77 is disposed behind the central portion of the second coil 22 in the traveling direction D1, and the distance L4 between the oil supply portion 77 and the second coil 22 in the traveling direction D1 is a distance L6 and a distance L7. Longer than. For this reason, even if an operator etc. approaches the periphery of the oil supply part 77 at the time of electric power transmission, it can suppress that an electromagnetic field with high intensity
  • FIG. 43 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to the tenth embodiment.
  • the oil supply portion 77 is provided on the rear fender 85 ⁇ / b> L of the left side surface 71.
  • the charging unit 78 is provided on the rear fender 85 ⁇ / b> R on the right side surface 72.
  • FIG. 45 is a plan view schematically showing the electric vehicle 10 when the electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of the electric vehicle 10.
  • the second coil 22 is disposed at the center of the bottom surface 76.
  • the battery 15 is disposed behind the bottom surface 76 in the traveling direction D1 of the second coil 22.
  • floor panel 100 is a member that defines the bottom surface of electric vehicle 10.
  • the power receiving unit 20 and the battery 15 are arranged in the extending direction of the winding axis O1. For this reason, the battery 15 suppresses the spread of the electromagnetic field during power transmission.
  • the battery 15 includes an end surface facing the power receiving unit 20, and the oil supply unit 77 is provided on the rear side in the traveling direction D1 with respect to the end surface.
  • the charging unit 78 is also located behind the end surface of the battery 15 in the traveling direction D1.
  • charging unit 78 is provided on right side 72 and refueling unit 77 is provided on left side 71.
  • charging unit 78 and refueling unit 77 are provided on rear surface 74. It may be.
  • the battery 15 is disposed between the refueling unit 77 and the charging unit 78, and even if an operator or the like approaches the charging unit 78 and the refueling unit 77, It is possible to suppress a high-strength electromagnetic field from reaching the device.
  • the width of the second coil 22 in the width direction D2 is the width W1
  • the width of the battery 15 in the width direction D2 is the width W2
  • the width W2 is larger than the width W1.
  • the battery 15 includes a case 101, a plurality of battery cells 102 accommodated in the case 101, and a control unit 103 that is accommodated in the case 101 and controls driving of the battery cell 102.
  • the plurality of battery cells 102 are arranged in the extending direction of the winding axis O1. For this reason, it is suppressed that a high electromagnetic field passes through the battery 15.
  • the control unit 103 is disposed on the opposite side of the second coil 22 with respect to the battery cell 102.
  • FIG. 47 is a plan view showing a modification of electrically powered vehicle 10 according to the tenth embodiment.
  • the battery 15 may be disposed on the front side in the traveling direction D1 with respect to the second coil 22.
  • the charging unit 78 and the oil supply unit 77 are arranged on the front side in the traveling direction D1 with respect to the end face of the battery 15 facing the second coil 22.
  • FIG. 48 is a plan view of electrically powered vehicle 10 according to the eleventh embodiment
  • FIG. 49 is a left side view of electrically powered vehicle 10.
  • the charging unit 78 is provided on the engine roof 88 on the upper surface 75. Specifically, the charging unit 78 is provided in the engine roof 88 at a position closer to the right side 72 than the left side 71, and the charging unit 78 is more than the center of the engine roof 88 in the width direction D2. Arranged on the right side 72 side. In FIG. 49, the oil supply portion 77 is provided in the rear fender 85 ⁇ / b> L of the right side surface 72.
  • FIG. 50 is a plan view of the electric vehicle 10 from above in the vertical direction of the electric vehicle 10, and is a plan view schematically showing the electric vehicle 10.
  • the second coil 22 is provided on the bottom surface 76 at a position closer to the back surface 74 than the front surface 73.
  • the distance L5 between the charging unit 78 and the second coil 22 in the traveling direction D1 is longer than the shorter one of the distance L6 and the distance L7, and the distance L5 is longer than both the distance L6 and the distance L7. long.
  • the distance L4 between the oil supply part 77 and the 2nd coil 22 in the advancing direction D1 is shorter than the shorter one of the distance L6 and the distance L7.
  • the oil supply portion 77 is arranged behind the central portion of the second coil 22 in the traveling direction D1, even if an operator approaches the periphery of the oil supply portion 77, the possession of the operator etc. It is possible to suppress an electromagnetic field having a high strength from reaching the electrical device.
  • FIG. 51 is a plan view of electrically powered vehicle 10 according to the twelfth embodiment
  • FIG. 52 is a left side view of electrically powered vehicle 10.
  • the charging unit 78 is provided on the engine roof 88 of the upper surface 75, and the charging unit 78 is provided at a position closer to the left side surface 71 than the central portion of the engine roof 88 in the width direction D2. ing.
  • the oil supply portion 77 is provided in the rear fender 85L of the left side surface 71.
  • FIG. 53 is a plan view of the electric vehicle 10 from above in the vertical direction of the electric vehicle 10, and is a plan view schematically showing the electric vehicle 10.
  • FIG. 53 is a plan view of the electric vehicle 10 from above in the vertical direction of the electric vehicle 10, and is a plan view schematically showing the electric vehicle 10.
  • the distance L5 between the second coil 22 and the charging unit 78 in the traveling direction D1 is longer than both the distance L6 and the distance L7. For this reason, even when an operator or the like approaches the periphery of the charging unit 78 during power transmission, it is possible to suppress an electromagnetic field having a high strength from reaching an electric device possessed by the operator or the like.
  • the charging unit 78 is provided on the upper surface 75, it is possible to suppress a high-strength electromagnetic field from reaching the charging unit 78.
  • FIG. 54 is a plan view of electrically powered vehicle 10 according to the thirteenth embodiment, and FIG. 54 is a left side view of electrically powered vehicle 10.
  • the charging unit 78 is provided on the engine roof 88 on the upper surface 75, and the charging unit 78 is provided in the engine roof 88 at a position closer to the front surface 73 than the left side surface 71 and the right side surface 72. ing.
  • the oil supply portion 77 is provided in the rear fender 85 ⁇ / b> L of the left side surface 71.
  • FIG. 56 is a plan view of the electric vehicle 10 as viewed from above in the vertical direction, and is a plan view schematically showing the electric vehicle 10.
  • the second coil 22 of the bottom surface 76 is disposed at a position closer to the back surface 74 than the front surface 73.
  • the front surface 73 is farthest from the second coil 22.
  • the charging unit 78 Since the charging unit 78 is disposed in the engine roof 88 at a position close to the front surface 73, even if an operator or the like approaches the charging unit 78 during power transmission, the charging unit 78 can be used as an electric device possessed by the operator or the like. The arrival of an electromagnetic field having a high intensity can be suppressed. Note that the distance L5 between the charging unit 78 and the second coil 22 in the traveling direction D1 is longer than both the distance L6 and the distance L7.
  • the charging unit 78 is provided on the upper surface 75 and the second coil 22 is provided on the bottom surface 76, the electromagnetic field formed around the second coil 22 during power transmission is prevented from reaching the charging unit 78. Has been.
  • the distance L4 between the second coil 22 and the fuel filler 77 in the traveling direction D1 is shorter than the shorter distance of the distance L6 and the distance L7.
  • the oil supply portion 77 is disposed on the rear side in the traveling direction D1 with respect to the central portion of the second coil 22 in the traveling direction D1, and even if an operator or the like approaches the oil supply portion 77, the operator Thus, it is possible to prevent an electromagnetic field having a high strength from reaching an electric device possessed by the person.
  • the oil supply portion 77 may be disposed on the front side in the traveling direction D1 with respect to the center portion of the second coil 22, and further, the distance L4 is disposed at a position longer than both the distance L6 and the distance L7. May be.
  • FIG. 57 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to the thirteenth embodiment
  • FIG. 58 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 when electrically powered vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction. It is.
  • the electric vehicle 10 includes a power receiving device 11 and a fuel filler 77.
  • Electric vehicle 10 according to the thirteenth embodiment does not include charging unit 78.
  • the oil supply portion 77 is provided in the front fender 84L, and the oil supply portion 77 is provided at a position away from the winding shaft O1.
  • FIG. 59 is a right side view of electrically powered vehicle 10 according to the fourteenth embodiment.
  • FIG. 60 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 when electrically powered vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction.
  • the electric vehicle 10 includes a power receiving device 11 and a charging unit 78. Electric vehicle 10 according to the fourteenth embodiment does not include oil supply unit 77.
  • the charging unit 78 is provided in the front fender 84R.
  • the charging unit 78 is provided at a position away from the winding axis O1. For this reason, even when an operator performs a charging operation using the charging unit 78 when power is transmitted between the power receiving unit 20 and the power transmitting unit 56, a high-intensity electromagnetic field reaches the operator. Can be suppressed.
  • FIG. 61 is a left side view of electrically powered vehicle 10 according to the fifteenth embodiment
  • FIG. 62 is a right side view of electrically powered vehicle 10.
  • FIG. 63 is a plan view schematically showing electric vehicle 10 when electric vehicle 10 is viewed from above in the vertical direction of electric vehicle 10.
  • the electric vehicle 10 includes an oil supply portion 77 provided on the front fender 84 ⁇ / b> L on the left side surface 71, a charging portion 78 provided on the rear fender 85 ⁇ / b> R on the right side surface 72, and a power receiving device 11 provided on the bottom surface of the electric vehicle 10.
  • the oil supply unit 77 is provided at a position farther from the second coil 22 than the charging unit 78. That is, the distance between the oil supply unit 77 and the second coil 22 is longer than the distance between the charging unit 78 and the second coil 22.
  • the time required for the refueling work is shorter than the time required for the charging time. For this reason, there are many cases where the refueling worker keeps standing near the electric vehicle 10 during the refueling operation.
  • the power receiving operator inserts the plug into the charging unit 78 and then leaves the plug connected to the charging unit 78 as it is. There are many cases that move away from the surroundings.
  • the oil supply unit 77 is farther from the second coil 22 than the charging unit 78, even if the oil supply operation is performed during power transmission between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56, It can suppress that an electromagnetic field with high intensity
  • FIG. 64 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to the sixteenth embodiment.
  • power reception unit 20 is arranged between rear wheel 19R and rear wheel 19L.
  • the oil supply unit 77 is provided on the left side 71 and is provided on the front side of the electric vehicle 10 with respect to the power receiving unit 20.
  • the charging unit 78 is provided on the right side surface 72 and is provided on the front side of the electric vehicle 10 with respect to the power receiving unit 20.
  • the power receiving unit 20 is disposed on the back surface 74 side of the center portion in the front-rear direction of the electric vehicle 10, and the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are on the front 73 side of the center portion of the electric vehicle 10 in the front-rear direction. Is arranged.
  • FIG. 65 is a plan view showing the power receiving unit 20.
  • 66 is a cross-sectional view taken along line LXVI-LXVI shown in FIG.
  • the power reception unit 20 includes a ferrite core 21 and a coil unit 120 provided on the lower surface of the ferrite core 21.
  • the ferrite core 21 is formed to have a rectangular shape, and as shown in FIG. 64, the ferrite core 21 is arranged to be long in the width direction D2.
  • the coil unit 120 includes a coil 121 arranged in the longitudinal direction of the ferrite core 21 and a coil 122.
  • the coil 121 is formed by winding a litz wire (coil wire) around a winding axis O4 extending in the vertical direction, and the litz wire is wound in a plane extending along the lower surface of the ferrite core 21. It has been turned.
  • the coil 122 is formed by winding a litz wire (coil wire) around a winding axis O5 extending in the vertical direction, and the litz wire is wound in a virtual plane passing through the lower surface of the ferrite core 21. ing.
  • the coil 121 and the coil 122 are both wound in a hollow shape, and the ferrite core 21 is exposed from the hollow portion of the coil 121 and the coil 122.
  • FIG. 67 is a perspective view showing the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. As shown in FIG. 67, the power transmission unit 56 is formed in the same manner as the power reception unit 20.
  • the power transmission unit 56 includes a core ferrite core 126 formed in a plate shape and a coil unit 125 disposed on the upper surface of the core ferrite core 126.
  • the core ferrite core 126 is also formed in a rectangular shape.
  • the coil unit 125 includes a coil 123 and a coil 124 arranged in the longitudinal direction of the core ferrite core 126.
  • the coil 123 is formed by winding a litz wire (coil wire) so as to surround the winding axis, and the litz wire is wound on a plane passing through the upper surface of the core ferrite core 126.
  • the coil 124 is formed by winding a litz wire so as to surround the periphery of the winding shaft, and this litz wire is also wound on a plane passing through the upper surface of the core ferrite core 126.
  • the coil 123 and the coil 124 are both wound in a hollow shape, and the core ferrite core 126 is exposed from the hollow portions of the coil 123 and the coil 124.
  • the magnetic path 130 includes a hollow portion of the coil 123, an air gap, a hollow portion of the coil 121, a portion of the ferrite core 21 exposed from the hollow portion of the coil 121, and the coil 121 and the coil 122 of the ferrite core 21. Through the part located at. Further, the magnetic path 130 passes through a portion of the ferrite core 21 exposed from the hollow portion of the coil 122, the hollow portion of the coil 122, the air gap, and the hollow portion of the coil 124.
  • the magnetic path 130 includes a portion of the ferrite core 126 exposed from the hollow portion of the coil 124, a portion of the ferrite core 126 positioned between the coil 123 and the coil 124, and a portion of the ferrite core 126. It passes through a portion exposed from the hollow portion of the coil 123.
  • the power transmission efficiency between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 is improved.
  • the first strength region R1, the second strength region R2, and the third strength region R3 include the coil 121 and the coil It is more widely distributed in the arrangement direction of the coil 121 and the coil 122 than in the direction perpendicular to the arrangement direction of the coil 122.
  • the coil 121 and the coil 122 are arranged in the width direction D2. Accordingly, the first intensity region R1, the second intensity region R2, and the third intensity region R3 are distributed more widely in the width direction D2 than in the traveling direction D1.
  • the electromagnetic field formed around the power receiving unit 20 is the width direction of the ferrite core 21 (first The ferrite cores 21 are more widely distributed in the direction (second direction) extending longer than the direction (direction).
  • a region extending from the coil 121 in the width direction of the ferrite core 21 is a region R4
  • a region extending from the coil 122 in the width direction of the ferrite core 21 is a region R5.
  • Refueling portion 77 and charging portion 78 are both provided at positions away from regions R4 and R5. For this reason, it is suppressed that a high intensity
  • the power receiving unit 20 is mounted on the electric vehicle 10 such that the direction in which the ferrite core 21 extends in the long direction is the width direction of the electric vehicle 10, and the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are electrically operated from the power receiving unit 20.
  • the vehicle 10 is disposed at a position shifted in the front-rear direction. For this reason, it is possible to suppress the high-strength electromagnetic field formed around the power receiving unit 20 from reaching the oil supply unit 77 and the charging unit 78.
  • FIGS. 68 to 74 Electric vehicle 10 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 68 to 74.
  • FIGS. 68 to 74 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 67 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 68 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to the seventeenth embodiment.
  • FIG. 69 is a plan view schematically showing the power receiving unit 20.
  • power reception unit 20 includes a ferrite core 140 and a coil unit 141 wound around ferrite core 140.
  • the ferrite core 140 includes a shaft portion 146, a wide portion 145 formed at one end portion of the shaft portion 146, and a wide portion 147 provided at the other end portion of the shaft portion 146.
  • the ferrite core 140 is formed in a plate shape.
  • the width W4 of the wide portion 145 and the width W5 of the wide portion 147 are larger than the width W3 of the shaft portion 146.
  • the coil unit 141 includes a coil 142 and a coil 143 wound around a shaft portion 146. Both the coil 142 and the coil 143 are formed so as to surround the circumference of the winding axis O1.
  • the coil 142 and the coil 143 are arranged with an interval in the extending direction of the winding axis O ⁇ b> 1, and the coil 142 and the coil 143 are provided with an interval in the longitudinal direction of the shaft portion 146.
  • the current can be supplied to the coil 142 and the coil 143 separately. For this reason, the direction of the current flowing through the coil 142 and the direction of the current flowing through the coil 143 can be controlled separately.
  • the power receiving unit 20 can receive power not only from the same type of power transmission unit 56 but also from different types of power transmission units 56.
  • FIG. 70 is a perspective view schematically showing the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.
  • power transmission unit 56 includes a ferrite core 150, a coil unit 154 provided in ferrite core 150, and a control unit 157.
  • the ferrite core 150 includes a shaft portion 151, a wide portion 152 provided at one end portion of the shaft portion 151, and a wide portion 153 provided at the other end portion of the shaft portion 151. Note that the widths of the wide portion 152 and the wide portion 153 are larger than the width of the shaft portion 151.
  • the coil unit 154 includes a coil 155 provided in the shaft portion 151, and a coil 156 provided in the shaft portion 151 and disposed at a distance from the coil 155.
  • the direction of the current flowing through the coil 155 and the direction of the current flowing through the coil 156 can be controlled separately.
  • the control unit 157 can switch (control) the flow direction of the current flowing through the coil 155 and can also switch (control) the flow direction of the current flowing through the coil 156.
  • the power transmission between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 formed in this way will be described.
  • FIG. 70 current flows in the coil 155 and the coil 156 in the same direction.
  • the magnetic path 158 is formed.
  • the magnetic path 158 includes the wide portion 152, the coil 155, the shaft portion 151, the coil 156, the wide portion 153, the air gap, the wide portion 147, the coil 143, the shaft portion 146, and the coil 142. And the wide portion 145 and the air gap.
  • a current flows through the coil 142 and the coil 143.
  • the power receiving unit 20 can receive power from the power transmission unit 56 of the same type as the power receiving unit 20.
  • the magnetic flux flowing between the wide part 145 and the wide part 152 spreads to some extent.
  • the magnetic flux flowing between the wide part 147 and the wide part 153 also spreads to some extent.
  • the power transmission unit 56 includes a ferrite core 160 and a coil 163 provided on the ferrite core 160.
  • the ferrite core 160 includes a plate-like base portion 162 having a groove portion 164 formed in the central portion and a shaft portion 161 formed in the groove portion 164.
  • the coil 163 is disposed in the groove portion 164 and is disposed so as to surround the shaft portion 161.
  • a magnetic path 165 and a magnetic path 166 are formed.
  • the magnetic path 165 passes through the shaft portion 161, the air gap, the shaft portion 146, the inside of the coil 142, the wide portion 145, the air gap, and the base portion 162.
  • the magnetic path 166 passes through the shaft portion 161, the air gap, the shaft portion 146, the coil 143, the wide portion 147, the air gap, and the base portion 162.
  • the power receiving unit 20 receives power from the power transmitting unit 56.
  • the power receiving unit 20 as described above receives power, an electromagnetic field with high strength is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1 of the coil 142 and the coil 143.
  • the coil unit 141 is arranged so that the winding axis O1 extends in the width direction D2.
  • the first intensity region R1, the second intensity region R2, and the third intensity region R3 are more widely distributed in the width direction D2 than in the traveling direction D1.
  • the oil supply portion 77 and the charging portion 78 are provided at positions away from the winding axis O1. For this reason, when the power reception unit 20 receives power from the power transmission unit 56 in a non-contact manner, it is possible to prevent a high strength electromagnetic field from reaching the oil supply unit 77 and the charging unit 78.
  • FIG. 72 is a plan view showing a modification of the power receiving unit 20.
  • power reception unit 20 further includes an intermediate coil 149 provided between coil 142 and coil 143.
  • power can be received from various power transmission units 56.
  • FIG. 73 is a perspective view showing a state in which power is transmitted between the power receiving unit 20 shown in FIG. 71 and a power transmitting unit 56 of the same type as the power receiving unit 20. As shown in FIG. 73, the electromagnetic field is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1.
  • FIG. 74 is a perspective view showing a state in which power is transmitted between the power receiving unit 20 shown in FIG. 72 and a type power transmitting unit 56 different from the power receiving unit 20. Also in the example shown in FIG. 74, the electromagnetic field during power transmission is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1.
  • the power receiving unit 20 shown in FIG. 72 can also receive power from various power transmitting units 56.
  • the first intensity region R1, the second intensity region R2, and the third intensity region R3 are widely distributed in the extending direction of the winding axis O1.
  • the power receiving unit 20 is disposed such that the winding axis O1 faces the width direction D2, and the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are arranged in the front-rear direction of the electric vehicle 10 from the power receiving unit 20. It is arranged at a position shifted to.
  • the power receiving unit 20 receives power from the power transmitting unit 56 in a contactless manner, the electromagnetic field formed around the power receiving unit 20 is widely distributed in the width direction of the electric vehicle 10.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are arranged at positions shifted in the front-rear direction of the electric vehicle 10.
  • oil supply part 77 and charging part 78 are provided in the position away from winding axis O1 of power receiving part 20, it is controlled that a high intensity electromagnetic field reaches oil supply part 77 and charging part 78. can do.
  • FIGS. 75 to 79 Electric vehicle 10 according to the eighteenth embodiment will be described with reference to FIGS. 75 to 79.
  • FIGS. 75 to 79 configurations that are the same as or correspond to the configurations shown in FIGS. 1 to 74 may be given the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
  • FIG. 75 is a plan view schematically showing electrically powered vehicle 10 according to the twenty-seventh embodiment.
  • the power receiving unit 20 is disposed between the rear wheel 19L and the rear wheel 19R.
  • the oil supply portion 77 is provided in a portion of the left side surface 71 located above the front wheel 18L.
  • Charging portion 78 is provided in a portion of right side surface 72 located above front wheel 18R.
  • the power reception unit 20 includes a ferrite core 170 and a coil unit 171 provided on the ferrite core 170.
  • the ferrite core 170 includes a plurality of core pieces 173, 174, 175, and 176. One end portions of the core pieces 173, 174, 175, and 176 are connected to each other.
  • the coil unit 171 includes a coil 184 wound around the core piece 173, a coil 181 wound around the core piece 174, a coil 182 wound around the core piece 175, and a coil wound around the core piece 176. 183.
  • the ferrite core 170 has a cross shape.
  • the ferrite core 170 is formed in a plate shape.
  • the coil 181 and the coil 183 are both formed so as to surround the periphery of the winding axis O1b, and the coil 181 and the coil 183 are spaced from each other in the extending direction of the winding axis O1b. Yes.
  • Both the coil 182 and the coil 184 are formed so as to surround the circumference of the winding axis O1a, and the coil 182 and the coil 184 are arranged with a space in the extending direction of the winding axis O1a.
  • the oil supply portion 77 is provided at a position away from both the winding shaft O1a and the winding shaft O1b.
  • the charging unit 78 is also provided at a position away from both the winding axis O1a and the winding axis O1b.
  • FIG. 77 is a perspective view showing a state in which power is transmitted between the power receiving unit 20 shown in FIG. 76 and the power receiving unit 20 of the same type as the power receiving unit 20.
  • power transmission unit 56 includes a cross-shaped ferrite core 185 and a coil unit 186 provided on ferrite core 185.
  • the ferrite core 185 includes a plurality of core pieces.
  • Coil unit 186 includes coils 187, 188, 189, and 190 wound around each core piece.
  • a magnetic path 195 is formed between the coil 184 and the coil 187.
  • a magnetic path 196 is formed between the coil 181 and the coil 188.
  • a magnetic path 197 is formed between the coil 182 and the coil 189.
  • a magnetic path 198 is formed between the coil 183 and the coil 190.
  • a plurality of magnetic paths are formed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56, and the power reception unit 20 receives power from the power transmission unit 56.
  • the magnetic flux swells in the extending direction of the winding axis O1a between the core piece 173 and the ferrite core 185.
  • the magnetic flux swells in the extending direction of the winding axis O1a.
  • the magnetic flux swells in the direction in which the winding axis O1b extends.
  • the first intensity region R1, the second intensity region R2, and the third intensity region R3 are all widely distributed in the extending direction of the winding axis O1a and the winding axis O1b.
  • the oil supply unit 77 and the charging unit 78 are provided at positions away from both the winding axis O1a and the winding axis O1b. For this reason, when the power reception unit 20 receives power without contact with the power transmission unit 56, it is possible to suppress the electromagnetic field formed around the power reception unit 20 from reaching the oil supply unit 77 and the charging unit 78.
  • a case where power is transmitted between the power receiving unit 20 and a power transmitting unit 56 of a type different from the power receiving unit 20 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 78 is a perspective view showing a state when power is transmitted between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56.
  • power transmission unit 56 includes a ferrite core 160 and a coil 163.
  • the base portion 162 is formed in a plate shape, and the base portion 162 includes a groove portion 164 and a shaft portion 161 formed so as to protrude upward from the central portion of the groove portion 164.
  • the coil 163 is wound around the shaft portion 161.
  • magnetic paths 201 and 202 are formed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.
  • the magnetic path 202 passes through the shaft portion 161, the air gap, the central portion of the ferrite core 170, the inside of the coil 181, the end portion of the core piece 174, the air gap, and the ferrite core 160.
  • the magnetic path 202 passes through the shaft portion 161, the air gap, the center portion of the ferrite core 170, the inside of the coil 183, the core piece 176, the air gap, and the ferrite core 160.
  • a large current flows through the coil 181 and the coil 183 by forming a magnetic path between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.
  • the power reception unit 20 receives power from the power transmission unit 56.
  • the magnetic flux is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1b.
  • the magnetic flux is widely distributed in the extending direction of the winding axis O1b.
  • the power reception unit 20 mounted on the electric vehicle 10 it is possible to receive power from various power transmission units 56.
  • the first strength region R1, the second strength region R2, and the third strength region R3 are widely distributed in the extending direction of the winding axis O1b.
  • the oil supply portion 77 and the charging portion 78 are provided at positions away from the winding axis O1b.
  • the present invention can also be applied to a so-called electromagnetic induction type non-contact charging method.
  • the electric power received by the secondary coil 22 of the power receiving unit 20 may be taken out by an electromagnetic induction coil, or a capacitor and a rectifier may be connected as in the present embodiment.
  • the power from the power source 53 may be supplied to the primary coil 58 using an electromagnetic induction coil, and the high-frequency power driver 54 and the primary coil 58 are connected by wiring. You may make it connect.
  • the present invention can be applied to a vehicle capable of receiving power without contact.

Abstract

非接触で電力を受電可能な車両において、受電部の周囲に形成される電磁界によって作業者が所持する電気機器に生じる影響の抑制を図る。車両は、エネルギを供給するエネルギ供給部が接続される接続部と、コイル(22)とを含む受電部(20)とを備えた車両であって、コイル(22)は、水平方向に延びる巻回軸(O1)の周囲を取り囲むように形成され、第1接続部(77)は、巻回軸(O1)から離れた位置に設けられる。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称] 非接触で電力を受電可能な車両
 本発明は、非接触で電力を受電可能な車両に関する。
 近年、環境への配慮からバッテリなどの電力を用いて駆動輪を駆動させるハイブリッド車両や電気自動車などが着目されている。
 特に近年は、上記のようなバッテリを搭載した電動車両において、プラグなどを用いずに非接触でバッテリを充電可能なワイヤレス充電が着目されている。そして、最近では非接触の充電方式においても各種の充電方式が提案されており、特に、共鳴現象を利用することで非接触で電力を伝送する技術が脚光を浴びている。
 たとえば、特開2010-172084号公報および特開2011-49230号公報に記載された車両は、1次側コアと、1次側コアに巻き回された1次側コイルとを備える。
 特開2011-193671号公報に記載された車両も、外部に設けられた送電ユニットから電力を受電する受電ユニットを備える。
特開2010-172084号公報 特開2011-49230号公報 特開2011-193671号公報
 車両によっては、充電プラグなどが接続される第1接続部と、ガソリンや水素燃料などを供給するプラグが接続される第2接続部とを備えた車両がある。しかし、上記特許文献に記載された発明においては、受電部などの搭載位置と、第1接続部および第2接続部との搭載位置について考慮されていない。
 この結果、仮に、送電ユニットと受電ユニットとの間で非接触で電力伝送をしている際に、給油作業などを行うと、作業者が所持する電気機器に影響が生じるおそれがある。
 本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、受電部の周囲に形成される電磁界によって、作業者が所持する電気機器に生じる影響の抑制が図られた車両を提供することである。
 本発明に係る車両は、エネルギを供給する供給部が接続される接続部と、コイルを含み、外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する受電部とを備えた車両である。上記コイルは、水平方向に延びる巻回軸の周囲を取り囲むように形成され、接続部は、巻回軸から離れた位置に設けられる。好ましくは、上記接続部と巻回軸とは互いに重ならない。
 好ましくは、上記車両は、車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有する。上記周面は、第1面と、第1面と対向する第2面と、第1面と第2面との間に配置された第3面と、第1面と第2面との間に配置され、第3面と対向する第4面とを含む。上記コイルは、巻回軸が第3面と第4面とを通るように配置される。上記接続部は、第1面と第2面と上面とのいずれかに設けられる。
 好ましくは、上記車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有する。上記周面は、前面と背面と第1側面と第2側面とを含む。上記コイルは、巻回軸が前面と背面とを通るように配置される。上記接続部は、第1側面または第2側面に設けられる。
 好ましくは、上記接続部は、巻回軸から離れた位置に設けられると共に、コイルから離れた位置に設けられる。
 好ましくは、上記受電部は、車両は、複数の面を含む周面を有する。上記周面は、第1面と、第1面と対向する第2面と、第1面と第2面との間に配置された第3面と、第1面と第2面との間に配置され、第3面と対向する第4面とを含む。上記接続部は、第1面と第2面と第3面と第4面とのうち、コイルの中心との距離が最も大きい面に設けられる。
 好ましくは、上記車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有する。上記周面は、前面と背面と第1側面と第2側面とを含む。上記コイルの中心は、前面よりも背面に近い位置に設けられる。上記接続部は、第1側面または第2側面に設けられると共に、背面よりも前面に近い位置に設けられる。好ましくは、上記車両には、乗員を収容可能な乗員収容室と、乗員収容室に連通する乗降用開口部と、乗降用開口部を開閉するドアとを含む。上記接続部は、ドアよりも、前方に設けられる。
 好ましくは、車両は、バッテリをさらに備える。上記バッテリは、巻回軸と重なるように設けられる。好ましくは、上記巻回軸が延びる方向におけるバッテリの長さは、巻回軸に対して垂直な方向におけるバッテリの長さよりも長い。好ましくは、上記バッテリは、複数の電池セルを含む。上記電池セルは、巻回軸の延びる方向に配列する。
 好ましくは、上記車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有する。上記周面は、第1面と、第1面と対向する第2面と、第1面と第2面との間に配置された第3面と、第1面と第2面との間に配置され、第3面と対向する第4面とを含む。上記コイルは、巻回軸が第3面と第4面とを通るように配置され、上記接続部は、上面に設けられると共に、第1面または第2面の近傍に配置される。
 好ましくは、上記車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有する。上記周面は、第1面と、第1面と対向する第2面と、第1面と第2面との間に配置された第3面と、第1面と第2面との間に配置され、第3面と対向する第4面とを含む。上記接続部は、上面に設けられる。上記第1面と第2面と第3面と第4面とのうち、コイルの中心との距離が最も大きい面を最離面とすると、接続部は、上面のうち、最離面の近傍に設けられる。
 好ましくは、上記接続部は、電力を供給する電力供給プラグが接続される充電部と、電力と異なるエネルギを供給する供給プラグが接続されるエネルギ供給部とを含む。上記エネルギ供給部は、充電部よりもコイルから離れた位置に設けられる。
 好ましくは、上記接続部は、電力を供給する電力供給プラグが接続される充電部と、電力と異なるエネルギを供給する供給プラグが接続されるエネルギ供給部とを含む。上記充電部は、エネルギ供給部よりもコイルから離れた位置に設けられる。
 好ましくは、上記記送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、受電部の固有周波数の10%以下である。好ましくは、上記受電部と送電部との結合係数は、0.1以下である。
 好ましくは、上記受電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて送電部から電力を受電する。好ましくは、上記巻回軸は、第1巻回軸と、第1巻回軸と交差する第2巻回軸とを含む。上記コイルは、第1巻回軸の周囲を取り囲むように形成された第1コイルと、第2巻回軸の周囲を取り囲むように形成された第2コイルとを含む。上記接続部は、第1巻回軸と第2巻回軸とから離れた位置に設けられる。本発明に係る車両は、エネルギを供給する供給部が接続される接続部と、コイルを含み、外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する受電部(20)とを備える。上記受電部が送電部から非接触で電力を受電するときに受電部の周囲に形成される電磁界は、第1方向よりも第1方向と交差する第2方向に広く分布する。上記接続部は、コイルから第2方向に延びる領域から離れた位置に設けられる。
 本発明に係る車両によれば、受電部の周囲に形成される電磁界によって、各種プラグに搭載された機器に与える影響を抑えることができる。
本実施の形態に係る受電装置と、送電装置と、電力伝送システムとを模式的に示す模式図である。 電動車両10の左側の側面を示す側面図である。 電動車両10の右側の側面を示す側面図である。 電動車両10の正面図である。 電動車両10の背面図である。 電動車両10の平面図である。 電動車両10の底面図である。 受電装置11を示す断面図である。 受電装置11の分解斜視図である。 固定部材27およびフェライトコア21を示す分解斜視図である。 第2コイル22を示す斜視図である。 第2コイル22を平面視した平面図である。 受電部20と送電部56とを対向配置させた状態を示す斜視図である。 電動車両10を電動車両10の鉛直方向上方から見たときに、第2コイル22と、給油部77と、充電部78との配置を模式的に示す平面図である。 電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す。 送電部93および受電部96の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を示すグラフである。 固有周波数f0を固定した状態で、エアギャップAGを変化させたときの電力伝送効率と、第1コイル58に供給される電流の周波数f3との関係を示すグラフである。 巻回軸O1の延びる方向における磁界の分布を示すグラフである。 巻回軸O1に垂直な方向における磁界の分布を示すグラフである。 巻回軸O1の延びる方向における電界の分布を示すグラフである。 巻回軸O1に垂直な方向における電界の分布を示すグラフである。 実施の形態2に係る電動車両10の左側側面図である。 電動車両10の右側側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態3に係る電動車両10の左側側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態4に係る電動車両10の左側側面図である。 電動車両10の右側側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態5に係る電動車両10の左側側面図である。 電動車両10の右側側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態6に係る電動車両10の正面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態7に係る電動車両10の正面図である。 電動車両10の左側側面図である。 電動車両10の上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態8に係る電動車両10の背面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態9に係る電動車両10の左側面図である。 電動車両10の背面図である。 電動車両10の上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態10に係る電動車両10の左側側面図である。 電動車両10の右側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。 受電部20と、バッテリ15と、フロアパネル100とを示す斜視図である。 本実施の形態10に係る電動車両10の変形例を示す平面図である。 実施の形態11に係る電動車両10の平面図である。 電動車両10の左側側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視した図であって、電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態12に係る電動車両10の平面図である。 電動車両10の左側側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視した図であって、電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態13に係る電動車両10の平面図である。 電動車両10の左側側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視したときの平面図であって、電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態13に係る電動車両10の左側側面図である。 動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態14に係る電動車両10の右側側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視したときに電動車両10を模式的に示す平面図である。 実施の形態15に係る電動車両10の左側側面図である。 動車両10の右側側面図である。 電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視したときに電動車両10を模式的に示す平面図である。 本実施の形態16に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。 受電部20を示す平面図である。 図29に示すLXVI-LXVI線における断面図である。 受電部20および送電部56を示す斜視図である。 本実施の形態26に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。 受電部20を模式的に示す平面図である。 受電部20と送電部56と模式的に示す斜視図である。 受電部20および送電部56を模式的に示す斜視図である。 受電部20の変形例を示す平面図である。 図71に示す受電部20と、この受電部20と同種の送電部56との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。 図72に示す受電部20と、当該受電部20と異なるタイプ送電部56との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。 本実施の形態27に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。 受電部20を模式的に示す斜視図である。 図76に示す受電部20と、この受電部20と同じタイプの受電部20との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。 受電部20と、送電部56との間で電力伝送するときの様子を示す斜視図である。 電動車両10を模式的に示す平面図である。
 図1から図63を用いて、本発明の実施の形態に係る受電装置と送電装置と、この送電装置および受電装置を含む電力伝送システムについて説明する。
 (実施の形態1)
 図1は、本実施の形態に係る受電装置と、送電装置と、電力伝送システムとを模式的に示す模式図である。
 本実施の形態1に係る電力伝送システムは、受電装置11を含む電動車両10と、送電装置50を含む外部給電装置51とを有する。電動車両10の受電装置11は、送電装置50が設けられた駐車スペース52の所定位置に停車して、主に、送電装置50から電力を受電する。
 駐車スペース52には、電動車両10を所定の位置に停車させるように、輪止や駐車位置および駐車範囲を示すラインが設けられている。
 外部給電装置51は、交流電源53に接続された高周波電力ドライバ54と、高周波電力ドライバ54などの駆動を制御する制御部55と、この高周波電力ドライバ54に接続された送電装置50とを含む。送電装置50は、送電部56を含み、送電部56は、フェライトコア57と、フェライトコア57に巻きつけられた第1コイル(共鳴コイル)58と、この第1コイル58に接続されたキャパシタ59とを含む。なお、キャパシタ59は、必須の構成ではない。第1コイル58は、高周波電力ドライバ54に接続されている。
 送電部56は、第1コイル58のインダクタンスと、第1コイル58の浮遊容量およびキャパシタ59のキャパシタンスとから形成された電気回路を含む。
 図1において、電動車両10は、受電装置11と、受電装置11に接続された整流器13と、この整流器13に接続されたDC/DCコンバータ14と、このDC/DCコンバータ14に接続されたバッテリ15と、パワーコントロールユニット(PCU(Power Control Unit))16と、このパワーコントロールユニット16に接続されたモータユニット17と、DC/DCコンバータ14やパワーコントロールユニット16などの駆動を制御する車両ECU(Electronic Control Unit)18とを備える。なお、本実施の形態に係る電動車両10は、図示しないエンジンを備えたハイブリッド車両であるが、モータにより駆動される車両であれば、燃料電池車両も含む。
 整流器13は、受電装置11に接続されており、受電装置11から供給される交流電流を直流電流に変換して、DC/DCコンバータ14に供給する。
 DC/DCコンバータ14は、整流器13から供給された直流電流の電圧を調整して、バッテリ15に供給する。なお、DC/DCコンバータ14は必須の構成ではなく省略してもよい。この場合には、外部給電装置51にインピーダンスを整合するための整合器を送電装置50と高周波電力ドライバ54との間に設けることで、DC/DCコンバータ14の代用をすることができる。
 パワーコントロールユニット16は、バッテリ15に接続されたコンバータと、このコンバータに接続されたインバータとを含み、コンバータは、バッテリ15から供給される直流電流を調整(昇圧)して、インバータに供給する。インバータは、コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換して、モータユニット17に供給する。
 モータユニット17は、たとえば、三相交流モータなどが採用されており、パワーコントロールユニット16のインバータから供給される交流電流によって駆動する。
 なお、電動車両10は、エンジンまたは燃料電池をさらに備える。モータユニット17は、発電機として主に機能するモータジェネレータと、電動機として主に機能するモータジェネレータとを含む。
 受電装置11は、受電部20を含む。受電部20は、フェライトコア21と、このフェライトコア21の外周面に巻きつけられた第2コイル22と、第2コイル22に接続されたキャパシタ23とを含む。なお、受電部20においても、キャパシタ23は、必須の構成ではない。第2コイル22は、整流器13に接続されている。第2コイル22は浮遊容量を有する。このため、受電部20は、第2コイル22のインダクタンスと、第2コイル22およびキャパシタ23のキャパシタンスとによって形成された電気回路を有する。なお、キャパシタ23は、必須の構成ではなく、省略することができる。
 図2は、電動車両10の左側の側面を示す側面図である。図3は、電動車両10の右側の側面を示す側面図である。図4は、電動車両10の正面図である。図5は、電動車両10の背面図である。図6は、電動車両10の平面図である。図7は、電動車両10の底面図である。
 図2において、電動車両10は、車両本体70と、車両本体70に設けられた車輪とを含む。車両本体70内には、モータユニット17やエンジンなどが収容される駆動室80と、駆動室80より電動車両10の進行方向後方側に配置された乗員収容室81と、この乗員収容室81よりも進行方向後方側に配置された荷物室68とが形成されている。
 電動車両10の左側面71には、乗員収容室81に連通する乗降用開口部82Lが形成されている。車両本体70は、乗降用開口部82Lを開閉するドア83Lと、乗降用開口部82Lよりも進行方向前方側に配置されたフロントフェンダ84Lと、フロントフェンダ84よりも進行方向前方側に配置されたフロントバンパ86とを含む。
 車両本体70は、乗降用開口部82Lよりも進行方向後方側に配置されたリヤフェンダ85Lと、リヤフェンダ85Lよりも進行方向後方側に配置されたリヤバンパ87とを含む。
 図3において、電動車両10の右側面72には、乗員収容室81に連通する乗降用開口部82Rが形成されている。車両本体70は、乗降用開口部82Rを開閉するドア83Rと、乗降用開口部82Rよりも進行方向前方側に配置されたフロントフェンダ84Rと、乗降用開口部82Rよりも進行方向後方側に配置されたリヤフェンダ85Rとを含む。図6において、車両本体70は、駆動室80を開閉するエンジンルーフ88と、乗員収容室81の上面を規定するルーフ66と、荷物室68に形成された開口部を開閉するハッチ67とを含む。ハッチ67は、上面部67aと、背面部67bとを含む。
 電動車両10の左側面71とは、図2に示すように、電動車両10から電動車両10の幅方向であって、電動車両10の左側に離れた位置から電動車両10を見たときに見える面である。
 このため、電動車両10の左側面71とは、主に、フロントバンパ86の側部と、フロントフェンダ84Lと、ドア83Lと、リヤフェンダ85Lと、リヤバンパ87の側部とによって規定される。
 図3において、電動車両10の右側面72とは、図3に示すように、電動車両10の幅方向であって、電動車両10の右側に離れた位置から電動車両10を見たときに見える面である。このため、電動車両10の右側面72は、主に、フロントバンパ86の側部と、フロントフェンダ84Rと、ドア83Rと、リヤフェンダ85Rと、リヤバンパ87の側部とによって規定される。
 図4において、電動車両10の正面73とは、電動車両10に対して進行方向前方側に離れた位置から電動車両10をみたときに見える面である。
 このため、電動車両10の正面73とは、主に、フロントバンパ86の正面部と、エンジンルーフ88およびフロントバンパ86の間に設けられた部材とによって規定されている。
 図5において、電動車両10の背面74とは、電動車両10に対して進行方向後方側に離れた位置から電動車両10を見たときに見える面である。
 このため、電動車両10の背面74は、主に、リヤバンパ87の背面部と、ハッチ67の背面部67bとによって規定されている。
 図6において、電動車両10の上面75とは、電動車両10の車輪(タイヤ)が地面と接地された状態において、地面に対して鉛直方向の上方に離れた位置から電動車両10を見たときに、見える面である。
 このため、電動車両10の上面75とは、主に、エンジンルーフ88と、ルーフ66と、ハッチ67の上面部67aとによって規定されている。
 図7において、電動車両10の底面76とは、電動車両10の車輪(タイヤ)が地面と接地された状態において、地面に対して鉛直方向の下方に離れた位置から電動車両10を見たときに、見える面である。
 図2および図3において、電動車両10は、左側面71に設けられた給油部(第2接続部)77と、右側面72に設けられた充電部(第1接続部)78と、給油部77に配管などによって接続された燃料タンク79とを含む。
 本実施の形態においては、給油部77は、フロントフェンダ84Lに設けられ、充電部78は、フロントフェンダ84Rに設けられている。充電部78は、バッテリ15に接続されており、充電部78とバッテリ15との間には、配線と、充電部78から供給される交流電流を直流電流に変換する変換器とが設けられている。
 給油部77には、給油装置に設けられた給油プラグが接続される。給油プラグ(燃料供給部)は、ガソリン、液体水素などの燃料を給油部77に供給し、給油部77に供給された燃料は、燃料タンク79に供給される。すなわち、給油部77から供給されるエネルギは、電力と異なるエネルギであって、ガソリンや水素元素を含む水素化合物などの燃料である。
 充電部78には、充電装置に設けられた充電プラグが接続される。充電プラグ(電力供給部)は、充電部78に電力を供給する。充電部78に供給された交流電流は、直流電流に変換されて、バッテリ15に蓄積される。
 図8は、受電装置11を示す断面図であり、図9は、受電装置11の分解斜視図である。この図8および図9に示すように、受電装置11は、受電部20と、受電部20を収容する筐体24とを含む。
 筐体24は、下方に向けて開口するように形成されたシールド25と、シールド25の開口部を閉塞するように設けられた蓋部26とを含む。
 シールド25は、天板部25aと、天板部25aの周縁部から下方に向けて垂れ下がるように形成された周壁部25bとを含む。周壁部25bは、複数の壁部25c~25fを含み、これら複数の壁部25c~25fが互いに接続されて、環状の周壁部25bが形成されている。壁部25cおよび壁部25eは、第2コイル22の巻回軸O1の延びる方向に配列し、壁部25dおよび壁部25fは、第2コイル22の巻回軸O1に垂直な方向に配列している。なお、シールド25の形状としては、このような形状に限られず、多角刑形状、円形液状、長円形形状など各種形状を採用することができる。
 周壁部25bの下端部によって開口部が形成されており、蓋部26はこの開口部を閉塞する。
 受電部20は、板状に形成されたフェライトコア21と、このフェライトコア21を上下面から挟み込む固定部材27と、この固定部材27に巻回された第2コイル22と、この第2コイル22に接続されたキャパシタ23とを含む。
 フェライトコア21は、第2コイル22内から巻回軸O1の延びる方向に突出する突出部29aおよび突出部29bを含む。突出部29aは、第2コイル22の一方の端部側から突出しており、突出部29bは、第2コイル22の他方の端部側から突出する。このように、フェライトコア21は、巻回軸O1の延びる方向において第2コイル22の長さよりも長くなるように形成されている。
 図10は、固定部材27およびフェライトコア21を示す分解斜視図である。この図10に示すように、固定部材27は、フェライトコア21の上面側に配置された絶縁片30と、フェライトコア21の下面側に配置された絶縁片31とを含む。
 絶縁片30および絶縁片31は、図9などに示すボルト28によって互いに固定されており、フェライトコア21は、絶縁片30および絶縁片31によって挟みこまれている。絶縁片30および絶縁片31がフェライトコア21を挟み込むことで、フェライトコア21を保護している。
 このように形成された受電装置11は、図7に示すように、電動車両10の底面76に設けられている。受電装置11の固定方法は、各種の方法を採用することができる。たとえば、電動車両10は、車両の幅方向に配列するサイドメンバ47と、サイドメンバ47同士を接続するように設けられた複数のクロスメンバとを含み、受電装置11をサイドメンバ47やクロスメンバから懸架するようにしてもよい。または、電動車両10は、フロアパネル49を備えてり、受電装置11をこのフロアパネル49に固定するようにしてもよい。「受電装置11を底面76に配置する」とは、電動車両10の下方から電動車両10を見たときに、必ずしも受電装置11が目視できる位置に設けられている必要はない。このため、たとえば、受電装置11は、フロアパネル49よりも下方側に配置されている。
 図11は、第2コイル22を示す斜視図である。この図11に示すように、第2コイル22は、第1端部35および第2端部36を含み、第2コイル22は、第1端部35から第2端部36に向かうにつれて、巻回軸O1の周囲を取り囲むと共に、巻回軸O1の延びる方向に変位するように形成されている。第2コイル22は、複数回、コイル線を巻回して形成されている。なお、第1端部35および第2端部36が、巻回軸O1の延びる方向において第2コイル22の両端に位置している。
 この図11に示す例においては、フェライトコア21は、略直方体形状に形成されており、フェライトコア21は、上面37と、上面37と厚さ方向に対向する底面38と、短手方向に配列する側面39および側面40と、長手方向に配列する端面41および端面42とを含む。なお、フェライトコア21は、複数の分割されたフェライトピースから形成してもよい。
 第2コイル22は、上面37に配置された長辺部43と、この長辺部43の端部から下方に向けて延び、側面39に配置された短辺部44と、短辺部44に接続され、底面38に配置された長辺部45と、この長辺部45の端部に接続され、側面40に配置された短辺部46とを含む。
 そして、1つの長辺部43と、1つの短辺部44と、1つの長辺部45と、1つの短辺部46とによって、コイル線がフェライトコア21の周面に一巻きされる。
 第2コイル22は、複数巻きされており、第2コイル22は、複数の長辺部43と、複数の短辺部44と、複数の長辺部45と、複数の短辺部46とを含む。
 図12は、第2コイル22を平面視した平面図である。この図12に示すように、複数の短辺部46が巻回軸O1の延びる方向に配列しており、同様に、複数の短辺部44が巻回軸O1の延びる方向に配列している。
 短辺部44と、短辺部46とは、同一の仮想水平面上に配置されており、短辺部44と、短辺部46とは、巻回軸O1を挟んで互いに対向すると共に、短辺部44と短辺部46とは水平方向に配列している。
 本実施の形態においては、第2コイル22は、正面から見ると、四角形状となるように形成されているが、コイルの形状としては、楕円形状、長円形状、多角形形状などの各種形状を採用することができる。
 図13は、受電部20と送電部56とを対向配置させた状態を示す斜視図である。なお、図13において、受電装置11に設けられた蓋部26は図示されていない。
 この図13に示すように、電力伝送時には、受電部20と、送電部56とは互いにエアギャップをあけて対向するように配置される。
 送電部56は、内部に第1コイル58などを収容する筐体60と、筐体60内に収容された固定部材61と、固定部材61内に収容されたフェライトコア57と、固定部材61の外周面に装着された第1コイル58と、筐体60内に収容されたキャパシタ59とを含む。
 筐体60は、銅などの金属材料によって形成されたシールド62と、シールド62に設けられた樹脂性の蓋部材63とを含む。
 シールド62は、底面部と、この底面部の外周縁部から上方に向けて立ち上げるように環状に形成された周壁部とを含み、周壁部の環状に延びる上端部によって上方に向けて開口する開口部が形成されている。蓋部材63は、シールド62の周壁部の上端部によって形成された開口部を閉塞するように形成されている。
 フェライトコア57は、第1コイル58の巻回軸の延びる方向に突出する突出部64aと、突出部64bとを含む。突出部64aは、第1コイル58の一方の端部側から突出するように形成されており、突出部64bは、第1コイル58の他方の端部側から突出する。
 固定部材61は、フェライトコア57の上面側に配置された絶縁片と、フェライトコア57の下面側に配置された絶縁片とを含む。フェライトコア57は、この2つの絶縁片によって挟み込まれており、この2つの絶縁片がボルトおよびナットなどのような締結部材によって互いに固定されることで、フェライトコア57が2つの絶縁片によって挟み込まれている。第1コイル58は、固定部材61の外周面に巻きつけられている。
 図14は、電動車両10を電動車両10の鉛直方向上方から見たときに、第2コイル22と、給油部77と、充電部78との配置を模式的に示す平面図である。
 この図14に示すように、電動車両10は、左側面71(第2側面)と、左側面71と電動車両10の幅方向に対向する右側面(第1側面)72と、左側面71と右側面72との間に配置された正面(第3側面)73と、左側面71と右側面72との間に配置され、正面73と車両の前後方向に対向する背面(第4側面)74とを含む。
 第2コイル22は、巻回軸O1が水平方向に向くように配置されており、巻回軸O1は、正面73から背面74を通るように延びている。「巻回軸O1が水平方向に向く」とは、完全に水平方向に巻回軸O1が延びている場合と、実質的に水平方向に向いている場合とのいずれも含む。なお、巻回軸O1が実質的に水平方向に向いているとは、たとえば、仮想水平面と巻回軸O1との交差角度が、10度以下である場合を意味する。ここで、給油部77および充電部78は、巻回軸O1から間隔をあけて設けられている。
 具体的には、巻回軸O1は、電動車両10の幅方向における底面76の中央部をとおり、電動車両10の進行方向D1に延びている。その一方で、給油部77は、左側面71に設けられ、充電部78は、右側面72に設けられている。給油部77と、充電部78とは、幅方向D2に配列している。
 底面76の中心部P1は、底面76の進行方向D1の中央に位置し、底面76の幅方向D2の中央部に位置している。
 第2コイル22は、中心部P1よりも進行方向D1の後方側に位置しており、給油部77および充電部78は、中心部P1よりも進行方向D1の前方側に位置している。ここで、コイル中心P2は、第2コイル22の巻回軸O1の中央部であって、巻回軸O1に垂直な方向の中央部に位置している。
 進行方向(背面74から正面73に向かう方向)D1における第2コイル22と給油部77との間の距離を距離L4とする。進行方向D1における第2コイル22と充電部78との間の距離を距離L5とする。第2コイル22と右側面72との最短距離を距離L6とし、第2コイル22と左側面71との最短距離を距離L7とする。
 ここで、距離L4および距離L5のうち、短い方の距離を第2距離とし、距離L6および距離L7のうち、短い方の距離を第1距離とすると、第2距離は、第1距離よりも長い。なお、この図14に示す例においては、距離L4と距離L5との長さは等しく、距離L6と距離L7との距離は等しい。そして、距離L4および距離L5は、距離L6および距離L7のいずれよりも長い。
 また、左側面71と、右側面72と、正面73と、背面74とのうち、第2コイル22またはコイル中心P2から最も離れた面は、正面73である。
 図1において、本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部56の固有周波数と、受電部20の固有周波数との差は、受電部20または送電部56の固有周波数の10%以下である。このような範囲に各送電部56および受電部20の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができる。その一方で、固有周波数の差が受電部20または送電部56の固有周波数の10%よりも大きくなると、電力伝送効率が10%より小さくなり、バッテリ15の充電時間が長くなるなどの弊害が生じる。
 ここで、送電部56の固有周波数とは、キャパシタ59が設けられていない場合には、第1コイル58のインダクタンスと、第1コイル58のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ59が設けられた場合には、送電部56の固有周波数とは、第1コイル58およびキャパシタ59のキャパシタンスと、第1コイル58のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、送電部56の共振周波数とも呼ばれる。
 同様に、受電部20の固有周波数とは、キャパシタ23が設けられていない場合には、第2コイル22のインダクタンスと、第2コイル22のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ23が設けられた場合には、受電部20の固有周波数とは、第2コイル22およびキャパシタ23のキャパシタンスと、第2コイル22のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、受電部20の共振周波数とも呼ばれる。
 図15および図16を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図15は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す。電力伝送システムは、送電装置90と、受電装置91とを備え、送電装置90は、コイル92(電磁誘導コイル)と、送電部93とを含む。送電部93は、コイル94(共鳴コイル)と、コイル94に設けられたキャパシタ95とを含む。
 受電装置91は、受電部96と、コイル97(電磁誘導コイル)とを備える。受電部96は、コイル99とこのコイル99(共鳴コイル)に接続されたキャパシタ98とを含む。
 コイル94のインダクタンスをインダクタンスLtとし、キャパシタ95のキャパシタンスをキャパシタンスC1とする。コイル99のインダクタンスをインダクタンスLrとし、キャパシタ98のキャパシタンスをキャパシタンスC2とする。このように各パラメータを設定すると、送電部93の固有周波数f1は、下記の式(1)によって示され、受電部96の固有周波数f2は、下記の式(2)によって示される。
 f1=1/{2π(Lt×C1)1/2}・・・(1)
 f2=1/{2π(Lr×C2)1/2}・・・(2)
 ここで、インダクタンスLrおよびキャパシタンスC1,C2を固定して、インダクタンスLtのみを変化させた場合において、送電部93および受電部96の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を図16に示す。なお、このシミュレーションにおいては、コイル94およびコイル99の相対的な位置関係は固定した状態であって、さらに、送電部93に供給される電流の周波数は一定である。
 図16に示すグラフのうち、横軸は、固有周波数のズレ(%)を示し、縦軸は、一定周波数での伝送効率(%)を示す。固有周波数のズレ(%)は、下記式(3)によって示される。
 (固有周波数のズレ)={(f1-f2)/f2}×100(%)・・・(3)
 図16からも明らかなように、固有周波数のズレ(%)が±0%の場合には、電力伝送効率は、100%近くとなる。固有周波数のズレ(%)が±5%の場合には、電力伝送効率は、40%となる。固有周波数のズレ(%)が±10%の場合には、電力伝送効率は、10%となる。固有周波数のズレ(%)が±15%の場合には、電力伝送効率は、5%となる。すなわち、固有周波数のズレ(%)の絶対値(固有周波数の差)が、受電部96の固有周波数の10%以下の範囲となるように各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ(%)の絶対値が受電部96の固有周波数の5%以下となるように、各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率をより高めることができることがわかる。なお、シミュレーションソフトとしては、電磁界解析ソフトウェア(JMAG(登録商標):株式会社JSOL製)を採用している。
 次に、本実施の形態に係る電力伝送システムの動作について説明する。
 図1において、第1コイル58には、高周波電力ドライバ54から交流電力が供給される。この際、第1コイル58を流れる交流電流の周波数が特定の周波数となるように電力が供給されている。
 第1コイル58に特定の周波数の電流が流れると、第1コイル58の周囲には特定の周波数で振動する電磁界が形成される。
 第2コイル22は、第1コイル58から所定範囲内に配置されており、第2コイル22は第1コイル58の周囲に形成された電磁界から電力を受け取る。
 本実施の形態においては、第2コイル22および第1コイル58は、所謂、ヘリカルコイルが採用されている。このため、第1コイル58の周囲には、特定の周波数で振動する磁界および電界が形成され、第2コイル22は主に当該磁界から電力を受け取る。
 ここで、第1コイル58の周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と第1コイル58に供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、第1コイル58に供給される電流の周波数との関係について説明する。第1コイル58から第2コイル22に電力を伝送するときの電力伝送効率は、第1コイル58および第2コイル22の間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部56および受電部20の固有周波数(共振周波数)を固有周波数f0とし、第1コイル58に供給される電流の周波数を周波数f3とし、第2コイル22および第1コイル58の間のエアギャップをエアギャップAGとする。
 図17は、固有周波数f0を固定した状態で、エアギャップAGを変化させたときの電力伝送効率と、第1コイル58に供給される電流の周波数f3との関係を示すグラフである。
 図17に示すグラフにおいて、横軸は、第1コイル58に供給する電流の周波数f3を示し、縦軸は、電力伝送効率(%)を示す。効率曲線L1は、エアギャップAGが小さいときの電力伝送効率と、第1コイル58に供給する電流の周波数f3との関係を模式的に示す。この効率曲線L1に示すように、エアギャップAGが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数f4,f5(f4<f5)において生じる。エアギャップAGを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの2つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線L2に示すように、エアギャップAGを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは1つとなり、第1コイル58に供給する電流の周波数が周波数f6のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップAGを効率曲線L2の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線L3に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。
 たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような第1の手法が考えられる。第1の手法としては、図1に示す第1コイル58に供給する電流の周波数を一定として、エアギャップAGにあわせて、キャパシタ59やキャパシタ23のキャパシタンスを変化させることで、送電部56と受電部20との間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が挙げられる。具体的には、第1コイル58に供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ59およびキャパシタ23のキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップAGの大きさに関係なく、第1コイル58および第2コイル22に流れる電流の周波数は一定である。なお、電力伝送効率の特性を変化させる手法としては、送電装置50と高周波電力ドライバ54との間に設けられた整合器を利用する手法や、コンバータ14を利用する手法などを採用することもできる。
 また、第2の手法としては、エアギャップAGの大きさに基づいて、第1コイル58に供給する電流の周波数を調整する手法である。たとえば、図17において、電力伝送特性が効率曲線L1となる場合には、第1コイル58には周波数が周波数f4または周波数f5の電流を第1コイル58に供給する。そして、周波数特性が効率曲線L2,L3となる場合には、周波数が周波数f6の電流を第1コイル58に供給する。この場合では、エアギャップAGの大きさに合わせて第1コイル58および第2コイル22に流れる電流の周波数を変化させることになる。
 第1の手法では、第1コイル58を流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第2の手法では、第1コイル58を流れる周波数は、エアギャップAGによって適宜変化する周波数となる。第1の手法や第2の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が第1コイル58に供給される。第1コイル58に特定の周波数の電流が流れることで、第1コイル58の周囲には、特定の周波数で振動する磁界(電磁界)が形成される。受電部20は、受電部20と送電部56の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電部56から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップAGに着目して、第1コイル58に供給する電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、第1コイル58および第2コイル22の水平方向のずれ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、第1コイル58に供給する電流の周波数を調整する場合がある。
 なお共鳴コイルとしてヘリカルコイルを採用した例について説明したが、共鳴コイルとして、メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、第1コイル58に特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界が第1コイル58の周囲に形成される。そして、この電界をとおして、送電部56と受電部20との間で電力伝送が行われる。
 本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電磁界」が支配的な近接場(エバネッセント場)を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。図18は、電流源または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18を参照して、電磁界は3つの成分から成る。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。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電磁界」と「誘導電磁界」と「静電磁界」との強さが略等しくなる距離は、λ/2πとあらわすことができる。
 「静電磁界」は、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であり、本実施の形態に係る電力伝送システムでは、この「静電磁界」が支配的な近接場(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、「静電磁界」が支配的な近接場において、近接する固有周波数を有する送電部56および受電部20(たとえば一対のLC共振コイル)を共鳴させることにより、送電部56から他方の受電部20へエネルギー(電力)を伝送する。この「静電磁界」は遠方にエネルギーを伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電磁界」によってエネルギー(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。
 このように、この電力伝送システムにおいては、送電部と受電部とを電磁界によって共振(共鳴)させることで送電部と受電部との間で非接触で電力が送電される。このような受電部と送電部との間に形成される電磁場は、たとえば、近接場共振(共鳴)結合場という場合がある。そして、送電部と受電部との間の結合係数κは、たとえば、0.3以下程度であり、好ましくは、0.1以下である。当然のことながら、結合係数κを0.1~0.3程度の範囲も採用することができる。結合係数κは、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。
 本実施の形態の電力伝送における送電部56と受電部20との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界(磁場)共鳴結合」、「磁場共振(共鳴)結合」、「近接場共振(共鳴)結合」、「電磁界(電磁場)共振結合」または「電界(電場)共振結合」という。
 「電磁界(電磁場)共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界(磁場)共鳴結合」、「電界(電場)共振結合」のいずれも含む結合を意味する。
 本明細書中で説明した送電部56の第1コイル58と受電部20の第2コイル22とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部56と受電部20とは主に、磁界によって結合しており、送電部56と受電部20とは、「磁気共鳴結合」または「磁界(磁場)共鳴結合」している。
 なお、第1コイル58,22として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部56と受電部20とは主に、電界によって結合している。このときには、送電部56と受電部20とは、「電界(電場)共振結合」している。
 図13において、受電部20と、送電部56との間で電力伝送する際には、第1コイル58に所定の周波数の交流電流が供給される。
 第1コイル58に所定交流電流が供給されることで、第1コイル58の周囲に所定の周波数で振動する電磁界が形成される。そして、第2コイル22が当該電磁界から電力を受電する。また、受電部20と送電部56との間に磁路65が形成される。
 磁路65は、突出部29aと、第2コイル22内と、突出部29bと、エアギャップと、突出部64bと、第1コイル58内と、突出部64aと、エアギャップと、突出部29aとを通るように形成される。
 図18および図19は、第2コイル22の周囲に形成される磁界の強度分布を示すグラフである。図18は、巻回軸O1の延びる方向における磁界の分布を示すグラフである。図18に示すグラフの横軸は、図9に示す壁部25cまたは壁部25eから巻回軸O1の延びる方向の距離(cm)を示す。グラフの縦軸は、磁界強度を示す。
 図19は、巻回軸O1に垂直な方向における磁界の分布を示すグラフである。この図18に示すように、グラフの横軸は、図9に示す壁部25dまたは壁部25fから巻回軸O1に垂直な方向の距離(cm)を示す。グラフの縦軸は、磁界の強度を示す。
 この図18および図19に示すように、巻回軸O1の延びる方向に長くなるように強度が高い磁界が分布することがわかる。
 図20および図21は、第2コイル22の周囲に形成される電界の分布を示すグラフである。図20は、巻回軸O1の延びる方向における電界の分布を示すグラフである。グラフの横軸は、図9に示す壁部25cまたは壁部25eから巻回軸O1の延びる方向の距離(cm)を示し、縦軸は、電界の強度を示す。
 図21は、巻回軸O1に垂直な方向における電界の分布を示すグラフである。横軸は、図13に示す壁部25dまたは壁部25fから巻回軸O1に垂直な方向における距離(cm)を示す。
 図20および図21に示すように、電界は、巻回軸O1に垂直な方向に長くなるように分布することが分かる。その一方で、図20および図21から明らかなように、電界の強度自体は弱いことが分かる。
 ここで、図14において、第2コイル22は、巻回軸O1が進行方向D1に延びるように、配置されている。これにより、突出部29aと、突出部29bとは、第2コイル22を挟み、進行方向D1に配列している。
 図14において、二点差線で囲まれた領域R1は、電力伝送時に、第2コイル22の周囲に形成される電磁界のうち、強度の高い領域を示す。
 そして、磁路が巻回軸O1の延びる方向に配列する突出部29aおよび突出部29bを通るように形成される。この図14に示されるように、強度の高い電磁界は、巻回軸O1の延びる方向に長くなると共に、巻回軸O1の延びる方向に垂直な方向に短くなるように分布する。
 充電部78および給油部77は、巻回軸O1から離れた位置に設けられているため、電力伝送時に強度の高い電磁界が充電部78および給油部77に達することを抑制することができる。なお、充電部78および給油部77が巻回軸O1から離れた位置とは、充電部78と給油部77と巻回軸O1とを電動車両10の鉛直方向の上方から平面視したときに、充電部78と巻回軸O1とが重ならず、給油部77と巻回軸O1とが重ならないことを意味する。
 これにより、第2コイル22が電力を受電しているときに、給油作業を行うときに、作業者が所持する電気機器や、給油プラグに搭載された機器が第2コイル22の周囲に形成される電磁界から受ける影響を低減することができる。
 同様に、第2コイル22が電力を受電しているときに、充電部78を用いて充電作業をする際に、充電部78に設けられた電気機器や作業者の所持する電気機器が、第2コイル22の周囲に形成される電磁界から受ける影響を抑制することができる。
 なお、送電部56と、受電部20との間で電力を伝送している場合には、充電部78を用いてバッテリ15を充電できないようにしたり、給油部77を用いて燃料を燃料タンク79に供給できないようにしてもよい。
 このような電動車両10においても、運転手や作業者が、送電部56と受電部20との間で電力伝送がなされていることを忘れて、充電部78や給油部77に近づく場合がある。
 このような場合においても、運転手や作業者が保持する電気機器が電磁界から受ける影響を抑制することができる。
 ここで、幅方向D2において、底面76の中央部をとおり、進行方向D1に延びる仮想線を電動車両10の中心線O2とする。図14に示す例においては、第2コイル22の巻回軸O1と中心線O2とは一致するように第2コイル22が配置されている。
 図14において、第2距離(距離L4および距離L5のうち、短い方の距離)は、第1距離(距離L6および距離L7のうち、短い方の距離)よりも長い。
 このため、領域R1が進行方向D1に長くなるように分布したとしても、充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、領域R1は、巻回軸O1の延びる方向における第2コイル22の中央部において、幅方向D2の長さが長くなる。
 給油部77および充電部78は、第2コイル22のコイル中心P2よりも進行方向D1前方側に配置されている。このため、充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 第2コイル22は、巻回軸O1が正面73および背面74を通るように配置されており、イル22の周囲には、巻回軸O1が延びる方向に強度の高い電磁界が分布する。
 その一方で、給油部77および充電部78は、電動車両10の周面のうち、正面73および背面74と異なる右側面72または左側面71に設けられている。このため、給油部77および充電部78で作業者が給油作業や充電作業を行ったとしても、当該作業者が所持する電子機器が電磁界から受ける影響を小さく抑えることができる。
 正面73は、電動車両10の周面のうち、最も、コイル中心P2および第2コイル22から離れた面であり、給油部77は、左側面71のうち、背面74よりも正面73に近い位置に設けられている。このため、非接触充電時に、第2コイル22の周囲に電磁界が形成されたとしても、強度の高い電磁界が給油部77に達することを抑制することができる。
 同様に、充電部78は、背面74よりも正面73に近い位置に設けられており、非接触充電時に、強度の高い電磁界が充電部78に達することが抑制されている。
 このため、非接触充電がなされているときに、作業者が給油部77で給油作業を行ったり、充電作業を行ったとしても、作業者が所持する電子機器が電磁界の影響を受けることを抑制することができる。
 (実施の形態2)
 図22から図24を用いて、本実施の形態2に係る電動車両10について説明する。なお、図22から図24に示す構成のうち、上記図1から図21に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図22は、実施の形態2に係る電動車両10の左側側面図であり、図23は、電動車両10の右側側面図である。
 この図22に示すように、給油部77は、電動車両10の左側面71に設けられたリヤフェンダ85Lに設けられ、図23に示すように、充電部78は、リヤフェンダ85Rに設けられている。
 図24は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。この図23において、第2コイル22は、巻回軸O1が背面74から正面73に向かうように配置されている。そして、充電部78および給油部77のいずれもが巻回軸O1から離れた位置に設けられているため、充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 給油部77および充電部78は、第2コイル22のコイル中心P2よりも進行方向D1後方側に位置している。このため、電力伝送時において、充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 (実施の形態3)
 図25および図26を用いて、本実施の形態3に係る電動車両10について説明する。なお、図25および図26に示す構成のうち、上記図1から図24に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図25は、実施の形態3に係る電動車両10の左側側面図であり、図26は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。
 図25において、充電部78は、左側面71のフロントフェンダ84Lに設けられており、給油部77は、左側面71のリヤフェンダ85Lに設けられている。
 図26において、給油部77および充電部78は、巻回軸O1から離れた位置に設けられている。さらに、進行方向D1において、充電部78と第2コイル22との間の距離L5は、距離L6および距離L7のいずれよりも長い。
 本実施の形態においても、第2コイル22は、巻回軸O1が正面73および背面74を通るように配置されている。給油部77および充電部78は、左側面71に設けられており、正面73および背面74と異なる面に設けられている。このため、非接触充電時に給油部77および充電部78に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 第2コイル22は、正面73よりも背面74に近い位置に設けられている。左側面71と、右側面72と、正面73と、背面74とのうち、第2コイル22から最も離れた面は、正面73である。
 充電部78は、背面74よりも正面73に近い位置に設けられており、強度の高い電磁界が充電部78に達することを抑制することができる。
 このため、電力伝送時に、充電部78の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。なお、進行方向D1における給油部77と第2コイル22との間の距離L4は、距離L6および距離L7のいずれよりも短い。その一方で、給油部77は、第2コイル22の中央部よりも進行方向D1後方側に配置されている。このため、電力伝送時に給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 ここで、充電部78には、充電プラグが接続されたか否かをセンシングするセンサなどが設けられている。その一方で、距離L5は、距離L4よりも長いため、充電部78に達する電磁界の強度は、給油部77に達する電磁界の強度よりも弱い。このため、充電部78に設けられたセンサなどの電気機器が電磁界から受ける影響が低減されている。このため、受電部20と送電部56との間で非接触で電力伝送している際に、充電部78を用いて充電作業を行う場合が考えられる。このような場合においても、充電作業者が充電作業を行うときに、強度の高い電磁界が充電作業者に達することを抑制することができる。
 なお、第2コイル22は、幅方向D2における底面76の中央部に配置されているが、第2コイル22の配置位置としては、これに限られない。たとえば、第2コイル22は、給油部77および充電部78が設けられた側面(左側面71)と反対側の側面(右側面72)に近接するように配置してもよい。この場合、給油部77および充電部78に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、本実施の形態3においては、充電部78を給油部77よりも第2コイル22から離れた位置に配置しているが、給油部77を充電部78から離した位置に設けるようにしてもよい。
 (実施の形態4)
 図27から図29を用いて、本実施の形態4に係る電動車両10について説明する。図27から図29に示す構成のうち、図1から図26に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図27は、実施の形態4に係る電動車両10の左側側面図であり、図28は、電動車両10の右側側面図である。図27に示すように、給油部77は、左側面71のリヤフェンダ85Lに設けられている。図28に示すように、充電部78は、右側面72のフロントフェンダ84Rに設けられている。
 図29は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。この図29に示されるように、充電部78および給油部77は、いずれも、巻回軸O1から離れた位置に配置されている。充電部78と第2コイル22との距離L5は、距離L6および距離L7のいずれよりも大きいため、充電部78の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、本実施の形態においても、巻回軸O1は、正面73および背面74を通り、充電部78および給油部77は、正面73および背面74と異なる面に設けられている。さらに、第2コイル22は、正面73よりも背面74に近い位置に設けられており、充電部78は、背面74よりも正面73に近い位置に設けられている。
 また、給油部77は、第2コイル22のコイル中心P2よりも進行方向D1後方側に配置されているため、給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、第2コイル22の搭載位置の変形例として、たとえば、第2コイル22を充電部78が設けられた側面(右側面72)よりも給油部77が設けられた側面(左側面71)に近接するように配置してもよい。
 (実施の形態5)
 図30から図32を用いて、本実施の形態5に係る電動車両10について説明する。なお、図30から図32に示す構成のうち、上記図1から図29に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図30は、実施の形態5に係る電動車両10の左側側面図であり、図31は、右側側面図である。図30において、給油部77は、左側面71のリヤフェンダ85Lに設けられている。図31において、充電部78は、右側面72のリヤフェンダ85Rに設けられている。
 図32は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。この図31において、充電部78および給油部77は、いずれも、巻回軸O1から離れた位置に配置されている。
 第2コイル22は、進行方向D1において、背面74よりも正面73に近接するように配置されており、第2コイル22は、中心部P1よりも進行方向D1前方側に配置されている。給油部77および充電部78は、正面73よりも背面74側に配置されており、充電部78および給油部77は、中心部P1よりも進行方向D1後方側に配置されている。給油部77および充電部78は、幅方向D2に配列する。
 左側面71、右側面72、正面73および背面74のうち、背面74が最も第2コイル22から離れている。そして、充電部78は、右側面72のうち、正面73よりも背面74に近い位置に設けられ、給油部77は、左側面71のうち、正面73よりも背面74に近い位置に設けられている。
 このため、距離L4および距離L5は、距離L6および距離L7のいずれよりも長い。このため、電力伝送時に、充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 (実施の形態6)
 図33および図34を用いて、本実施の形態6に係る電動車両10について説明する。図33および図34に示す構成のうち、上記図1から図32に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図33は、実施の形態6に係る電動車両10の正面図である。この図33に示すように、給油部77および充電部78は、正面73のフロントバンパ86に設けられている。
 図34は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。この図33において、進行方向D1において、背面74と第2コイル22と、背面74との間の距離を距離L8とし、進行方向D1における正面73と、第2コイル22との間の距離を距離L9とする。ここで、距離L6~L9のうち、最も長い距離は、距離L9である。
 換言すれば、左側面71と、右側面72と、正面73と、背面74とのうち、第2コイル22からの距離が最も長い面は、正面73である。そして、給油部77および充電部78は、正面73に設けられている。
 このように、電動車両10の周面のうち、第2コイル22から最も離れた面に、給油部77および充電部78が配置されているので、電力伝送時に充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、好ましくは、距離L8が距離L6および距離L7よりも長くなるように第2コイル22を配置する。このように第2コイル22を配置することで、強度の高い電磁界が背面74と地面との間から強度の高い電磁界が車両の周囲から漏れることを抑制することができる。
 (実施の形態7)
 図35から図37を用いて、本実施の形態7に係る電動車両10について説明する。なお、図35から図37に示す構成のうち、上記図1から図34に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図35は、実施の形態7に係る電動車両10の正面図であり、図36は、電動車両10の左側側面図である。図35に示すように、充電部78は、正面73のフロントバンパ86に設けられている。図36に示すように、給油部77は、左側面71のリヤフェンダ85Lに設けられている。
 図37は、電動車両10の上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。この図37に示すように、第2コイル22は、進行方向D1において、正面73よりも背面74に近い位置に配置されている。このため、左側面71、右側面72、正面73および背面74のうち、正面73は、最も第2コイル22から離れている。
 充電部78は、正面73に設けられているため、電力伝送時に充電部78の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 進行方向D1における充電部78と第2コイル22との間の距離L5は、距離L6および距離L7のいずれよりも長い。このため、正面73と巻回軸O1とが交差する位置に充電部78が設けられたとしても、充電部78の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、進行方向D1における第2コイル22と給油部77との間の距離L4は、距離L6および距離L7のいずれよりも短い。その一方で給油部77は、巻回軸O1の延びる方向における第2コイル22の中央部よりも進行方向D1後方側に位置している。このため、電力伝送時に、強度の高い電磁界が給油部77に達することが抑制されている。なお、給油部77は、第2コイル22の中央部よりも進行方向D1の前方側に配置するようにしてもよい。
 (実施の形態8)
 図38および図39を用いて、本実施の形態8に係る電動車両10について説明する。なお、図38および図39に示す構成のうち、上記図1から図37に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図38は、実施の形態8に係る電動車両10の背面図である。この図38に示すように、給油部77および充電部78は、背面74のリヤバンパ87に設けられている。
 図39は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。第2コイル22は、底面76のうち、背面74よりも正面73に近い位置に設けられている。左側面71、右側面72、正面73および背面74のうち、背面74が最も第2コイル22から離れている。
 給油部77および充電部78は、背面74に設けられている。このため、電力伝送時に充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 (実施の形態9)
 図40から図42を用いて、本実施の形態9に係る電動車両10について説明する。なお、図40から図42に示す構成のうち、上記図1から図39に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図40は、実施の形態9に係る電動車両10の左側面図であり、図41は、電動車両10の背面図である。
 図40において、給油部77は、左側面71のリヤフェンダ85Lに設けられている。図41において、充電部78は、背面74のリヤバンパ87に設けられている。
 図42は、電動車両10の上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。この図42において、第2コイル22は、底面76のうち、背面74よりも正面73に近い位置に配置されており、第2コイル22は、中心部P1より進行方向D1前方側に配置されている。
 このため、左側面71、右側面72、正面73および背面74のうち、背面74が最も第2コイル22から離れた面である。充電部78は、この背面74に設けられている。このため、電力伝送時に充電部78の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 給油部77は、第2コイル22の中央部よりも進行方向D1後方側に配置されており、進行方向D1における給油部77と第2コイル22との間の距離L4は、距離L6および距離L7よりも長い。このため、電力伝送時に給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 (実施の形態10)
 図43から図47を用いて、本実施の形態10に係る電動車両10について説明する。図43は、実施の形態10に係る電動車両10の左側側面図である。この図43において、給油部77は、左側面71のリヤフェンダ85Lに設けられている。図44において、充電部78は、右側面72のリヤフェンダ85Rに設けられている。
 図45は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに電動車両10を模式的に示す平面図である。図45において、第2コイル22は、底面76の中央部に配置されている。バッテリ15は、底面76のうち、第2コイル22の進行方向D1後方側に配置されている。
 図46は、受電部20と、バッテリ15と、フロアパネル100とを示す斜視図である。図45において、フロアパネル100は、電動車両10の底面を規定する部材ある。
 図45および図46において、受電部20とバッテリ15とが巻回軸O1の延びる方向に配列している。このため、電力伝送時に、バッテリ15が電磁界の広がりを抑制する。
 これにより、電動車両10の周囲に強度の高い電磁界が漏れることを抑制することができる。
 バッテリ15は、受電部20と対向する端面を含み、給油部77は、この端面よりも進行方向D1後方側に設けられている。充電部78も、バッテリ15の端面よりも進行方向D1後方側に位置している。
 このため、バッテリ15が電磁界の伝播を抑制し、充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、この図45に示す例においては、充電部78は右側面72に設けられ、給油部77は、左側面71に設けられているが、充電部78および給油部77を背面74に設けるようにしてもよい。
 この場合、給油部77および充電部78の間に、バッテリ15が配置されることになり、充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 幅方向D2における第2コイル22の幅を幅W1とし、幅方向D2におけるバッテリ15の幅を幅W2とすると、幅W2は幅W1よりも大きい。
 このため、バッテリ15よりも進行方向D1後方側に強度の高い電磁界が伝播することが抑制され、充電部78および給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 バッテリ15は、ケース101と、このケース101内に収容された複数のバッテリセル102と、ケース101に収容され、バッテリセル102の駆動を制御する制御部103とを含む。
 複数のバッテリセル102は、巻回軸O1の延びる方向に配列している。このため、居度の高い電磁界がバッテリ15をとおりぬけることが抑制される。
 制御部103は、バッテリセル102に対して第2コイル22と反対側に配置されている。
 制御部103と第2コイル22との間に少なくとも1つのバッテリセル102が配置されることで、電力伝送時に強度の高い電磁界が制御部103に達することを抑制することができる。
 図47は、本実施の形態10に係る電動車両10の変形例を示す平面図である。この図47に示すように、第2コイル22に対して、進行方向D1前方側にバッテリ15を配置するようにしてもよい。この場合、充電部78および給油部77は、バッテリ15のうち第2コイル22と対向する端面よりも進行方向D1前方側に配置される。
 (実施の形態11)
 図48から図50を用いて、実施の形態11に係る電動車両10について説明する。図48は、実施の形態11に係る電動車両10の平面図であり、図49は、電動車両10の左側側面図である。
 図48において、充電部78は、上面75のエンジンルーフ88に設けられている。具体的には、充電部78は、エンジンルーフ88のうち、左側面71よりも右側面72に近い位置に設けられており、充電部78は、幅方向D2におけるエンジンルーフ88の中央部よりも右側面72側に配置されている。図49において、給油部77は、右側面72のリヤフェンダ85Lに設けられている。
 図50は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視した図であって、電動車両10を模式的に示す平面図である。この図50において、第2コイル22は、底面76のうち、正面73よりも背面74に近い位置に設けられている。
 ここで、進行方向D1における充電部78と第2コイル22との間の距離L5は、距離L6および距離L7の短い方の距離よりも長く、距離L5は、距離L6および距離L7のいずれよりも長い。
 このため、電力伝送時に充電部78の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。特に、充電部78は、上面75のエンジンルーフ88に設けられているため、充電部78に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 これにより、充電部78に設けられた電気機器が電磁界から受ける影響を抑制することができる。
 なお、進行方向D1における給油部77と第2コイル22との間の距離L4は、距離L6および距離L7の短い方の距離よりも短い。その一方で、給油部77は、第2コイル22の中央部よりも進行方向D1後方側に配置されているため、給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、給油部77を第2コイル22よりも進行方向D1前方側に配置してもよい。また、距離L4が距離L6および距離L7のいずれよりも長くなるように、給油部77を配置するようにしてもよい。
 (実施の形態12)
 図51から図53を用いて、本実施の形態12に係る電動車両10について説明する。図51は、実施の形態12に係る電動車両10の平面図であり、図52は、電動車両10の左側側面図である。
 図51に示すように、充電部78は、上面75のエンジンルーフ88に設けられており、充電部78は、幅方向D2におけるエンジンルーフ88の中央部よりも左側面71に近い位置に設けられている。
 図52に示すように、給油部77は、左側面71のリヤフェンダ85Lに設けられている。
 図53は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視した図であって、電動車両10を模式的に示す平面図である。
 進行方向D1における第2コイル22と充電部78との距離L5は、距離L6および距離L7のいずれよりも長い。このため、電力伝送時に、充電部78の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 特に、充電部78は、上面75に設けられているため、充電部78に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、本実施の形態12においては、給油部77が左側面71に設けられ、充電部78が左側面71に近接した位置に設けられているため、第2コイル22を左側面71よりも右側面72に近い位置に設けるようにしてもよい。
 (実施の形態13)
 図54から図56を用いて、実施の形態13に係る電動車両10について説明する。この図54は、実施の形態13に係る電動車両10の平面図であり、図54は、電動車両10の左側側面図である。
 図54において、充電部78は、上面75のエンジンルーフ88に設けられており、充電部78は、エンジンルーフ88のうち、左側面71および右側面72よりも、正面73に近い位置に設けられている。図55において、給油部77は、左側面71のリヤフェンダ85Lに設けられている。
 図56は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視したときの平面図であって、電動車両10を模式的に示す平面図である。図56において、底面76のうち、第2コイル22は、正面73よりも背面74に近い位置に配置されている。
 そして、左側面71、右側面72、正面73および背面74のうち、正面73が最も第2コイル22から離れている。
 充電部78は、エンジンルーフ88のうち、正面73に近い位置に配置されているため、電力伝送時に充電部78の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。なお、進行方向D1における充電部78と第2コイル22との間の距離L5は、距離L6および距離L7のいずれよりも長い。
 充電部78は、上面75に設けられ、第2コイル22は、底面76に設けられているため、電力伝送時に第2コイル22の周囲に形成される電磁界が充電部78に達することが抑制されている。
 進行方向D1における第2コイル22と給油部77との間の距離L4は、距離L6および距離L7の短い方の距離よりも短い。その一方で、給油部77は、進行方向D1における第2コイル22の中央部よりも進行方向D1後方側に配置されており、給油部77の周囲に作業者等が近づいたとしても、作業者等の所持する電気機器に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、給油部77を第2コイル22の中央部よりも進行方向D1前方側に配置するようにしてもよく、さらに、距離L4が距離L6および距離L7のいずれよりも長い位置に配置するようにしてもよい。
 (実施の形態13)
 図57および図58を用いて、本実施の形態13に係る電動車両10について説明する。なお、図57および図58に示す構成のうち、上記図1から図56に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図57は、実施の形態13に係る電動車両10の左側側面図であり、図58は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10をみたときに、電動車両10を模式的に示す平面図である。
 図57および図58に示されるように、電動車両10は、受電装置11と、給油部77とを備える。本実施の形態13に係る電動車両10は、充電部78を備えていない。図58に示すように、給油部77は、フロントフェンダ84Lに設けられており、給油部77は、巻回軸O1から離れた位置に設けられている。
 このため、受電部20と送電部56との間で電力伝送しているときに、作業者が給油したとしても、強度の高い電磁界が作業者に達することを抑制することができる。特に、給油作業中は、作業者が電動車両10の傍らに立ち続けるケースが多いため、給油部77を巻回軸O1から離れた位置に配置するのが好ましい。
 (実施の形態14)
 図59および図60を用いて、本実施の形態14に係る電動車両10について説明する。なお、図59および図60に示す構成のうち、上記図1から図58に示す構成と同一または相当する構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図59は、実施の形態14に係る電動車両10の右側側面図であり、図60は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視したときに電動車両10を模式的に示す平面図である。電動車両10は、受電装置11と、充電部78とを備える。なお、本実施の形態14に係る電動車両10は、給油部77を備えていない。充電部78は、フロントフェンダ84Rに設けられている。
 このため、充電部78は、巻回軸O1から離れた位置に設けられている。このため、受電部20および送電部56の間で電力伝送しているときに、作業者が充電部78を用いて充電作業を行ったとしても、強度の高い電磁界が作業者に達することを抑制することができる。
 (実施の形態15)
 図61から図63を用いて、本実施の形態15に係る電動車両10について説明する。なお、図61から図63に示す構成のうち、上記図1から図60に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図61は、実施の形態15に係る電動車両10の左側側面図であり、図62は、電動車両10の右側側面図である。図63は、電動車両10の鉛直方向上方から電動車両10を平面視したときに電動車両10を模式的に示す平面図である。
 電動車両10は、左側面71のフロントフェンダ84Lに設けられた給油部77と、右側面72のリヤフェンダ85Rに設けられた充電部78と、電動車両10の底面に設けられた受電装置11とを備える。図63に示すように、給油部77は、充電部78よりも第2コイル22から離れた位置に設けられている。つまり、給油部77と第2コイル22との間の距離は、充電部78と第2コイル22との間の距離よりも長い。
 ここで、一般的に、給油作業に要する時間は、充電時間に要する時間よりも短い。このため、給油作業者が給油作業中に電動車両10の傍に立ち続けるケースが多い。その一方で、充電部78を用いて充電する際には、受電作業者は、充電部78にプラグを挿入した後、そのままプラグが充電部78に接続された状態を放置して、電動車両10の周囲から離れるケースが多い。
 ここで、給油部77は、充電部78よりも第2コイル22から離れているため、受電部20と送電部56との間で電力伝送しているときに、給油作業を行ったとしても、給油作業者に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 (実施の形態16)
 図64から図67を用いて、本実施の形態16に係る電動車両10について説明する。なお、図64から図67に示す構成のうち、上記図1から図63に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図64は、本実施の形態16に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。この図64に示すように、受電部20は、後輪19Rと後輪19Lとの間に配置されている。給油部77は、左側面71に設けられると共に、受電部20よりも電動車両10の前方側に設けられている。充電部78は、右側面72に設けられると共に、受電部20よりも電動車両10の前方側に設けられている。なお、受電部20は、電動車両10の前後方向の中央部よりも、背面74側に配置され、給油部77および充電部78は、電動車両10の前後方向の中央部よりも正面73側に配置されている。
 図65は、受電部20を示す平面図である。図66は、図29に示すLXVI-LXVI線における断面図である。図65および図66に示すように、受電部20は、フェライトコア21と、このフェライトコア21の下面に設けられたコイルユニット120とを含む。
 フェライトコア21は、長方形形状となるように形成されており、図64に示すように、フェライトコア21は、幅方向D2に長くなるように配置されている。
 図65および図66おいて、コイルユニット120は、フェライトコア21の長手方向に配列するコイル121と、コイル122とを含む。
 コイル121は、鉛直方向に延びる巻回軸O4を中心にリッツ線(コイル線)を巻回することで、形成されており、リッツ線は、フェライトコア21の下面に沿って延びる平面内で巻きまわされている。
 コイル122は、鉛直方向に延びる巻回軸O5を中心にリッツ線(コイル線)を巻きまわすことで、形成されており、リッツ線は、フェライトコア21の下面を通る仮想平面内で巻き回されている。
 なお、コイル121およびコイル122とは、いずれも、中空状に巻回されており、コイル121およびコイル122の中空部からフェライトコア21が露出している。
 図67は、受電部20および送電部56を示す斜視図である。この図67に示すように、送電部56も受電部20と同様に形成されている。
 送電部56は、板状に形成されたコアフェライトコア126と、このコアフェライトコア126の上面上に配置されたコイルユニット125とを含む。
 コアフェライトコア126も長方形形状に形成されている。コイルユニット125は、コアフェライトコア126の長手方向に配列するコイル123と、コイル124とを含む。
 コイル123は、巻回軸の周囲を取り囲むようにリッツ線(コイル線)を巻回して形成されており、リッツ線は、コアフェライトコア126の上面を通る平面で巻き回されている。コイル124は、巻回軸の周囲を取り囲むようにリッツ線を巻回して形成されており、このリッツ線もコアフェライトコア126の上面を通る平面で巻き回されている。
 コイル123およびコイル124は、いずれも、中空状に巻回されており、コイル123およびコイル124の中空部からコアフェライトコア126が露出している。
 このように形成された受電部20と、送電部56との間で電力伝送すると、磁路が受電部20と送電部56との間で形成される。
 磁路130は、コイル123の中空部と、エアギャップと、コイル121の中空部と、フェライトコア21のうちコイル121の中空部から露出する部分と、フェライトコア21のコイル121およびコイル122の間に位置する部分とを通る。さらに、磁路130は、フェライトコア21のうち、コイル122の中空部から露出する部分と、コイル122の中空部と、エアギャップと、コイル124の中空部とを通る。また、磁路130は、フェライトコア126のうち、コイル124の中空部から露出する部分と、フェライトコア126のうち、コイル123とコイル124との間に位置する部分と、フェライトコア126のうち、コイル123の中空部から露出する部分とを通る。
 このように、受電部20と送電部56との間で磁路130が形成されることで、受電部20と送電部56との間における電力伝送効率の向上が図られている。
 ここで、図67において、たとえば、コイル122の中空部からコイル121の中空部に向けて磁束が流れる際に、磁束の一部がコイル121の中空部に向けて流れずに、フェライトコア21の端部から外部に向けて放出され、その後、エアギャップを通りフェライトコア126の端部に達する場合がある。
 同様に、コイル121の中空部からコイル122の中空部に向けて磁束が流れる際に、磁束の一部がコイル122の中空部に入り込まず、フェライトコア21の端部から外部に向けて放射され、その後、フェライトコア126の端部に達する。
 この結果、受電部20と送電部56との間で電力伝送を行うと、図64に示すように、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、コイル121とコイル122との配列方向に対して垂直な方向よりもコイル121とコイル122との配列方向に広く分布する。
 ここで、図64に示すように、コイル121とコイル122とは、幅方向D2に配列している。これにより、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、進行方向D1よりも幅方向D2に広く分布する。
 このように、本実施の形態において、受電部20が送電部56から非接触で電力を受電するときに、受電部20の周囲に形成される電磁界は、フェライトコア21の幅方向(第1方向)よりもフェライトコア21が長尺に延びる方向(第2方向)に広く分布する。ここで、コイル121からフェライトコア21の幅方向に延びる領域を領域R4とし、コイル122からフェライトコア21の幅方向に延びる領域を領域R5とする。給油部77および充電部78は、いずれも、領域R4およびR5から離れた位置に設けられている。このため、給油部77および充電部78に強度の高い電磁界が達することが抑制されている。
 換言すれば、フェライトコア21が長尺に延びる方向が電動車両10の幅方向となるように、受電部20が電動車両10に搭載され、給油部77および充電部78は、受電部20から電動車両10の前後方向にずれた位置に配置されている。このため、受電部20の周囲に形成される強度の高い電磁界が給油部77および充電部78に達することを抑制することができる。
 (実施の形態17)
 図68から図74を用いて、本実施の形態4に係る電動車両10について説明する。なお、図68から図74に示す構成のうち、上記図1から図67に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図68は、本実施の形態17に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。図69、受電部20を模式的に示す平面図である。この図69に示すように、受電部20は、フェライトコア140と、このフェライトコア140に巻回されたコイルユニット141とを含む。
 フェライトコア140は、軸部146と、この軸部146の一方の端部に形成された幅広部145と、軸部146の他方の端部に設けられた幅広部147とを含む。フェライトコア140は、板状に形成されている。幅広部145の幅W4と幅広部147の幅W5は、軸部146の幅W3よりも大きい。
 コイルユニット141は、軸部146に巻回されたコイル142およびコイル143を含む。コイル142およびコイル143は、いずれも、巻回軸O1の周囲を取り囲むように形成されている。コイル142とコイル143とは、巻回軸O1の延びる方向に間隔をあけて配置されており、コイル142と、コイル143とは、軸部146の長手方向に間隔をあけて設けられている。
 ここで、コイル142と、コイル143とには、別々に電流が供給可能となっている。このため、コイル142を流れる電流の方向と、コイル143を流れる電流の方向とは、別々に制御可能となっている。
 なお、本実施の形態に係る受電部20は、同種の送電部56のみならず、異種の送電部56からも電力を受電することができる。
 そこで、まず、受電部20と同種の送電部56から電力受電するときについて、図70を用いて説明する。
 図70は、受電部20と送電部56と模式的に示す斜視図である。この図70に示すように、送電部56は、フェライトコア150と、このフェライトコア150に設けられたコイルユニット154と、制御部157とを含む。
 フェライトコア150は、軸部151と、この軸部151の一方の端部に設けられた幅広部152と、軸部151の他方の端部に設けられた幅広部153とを含む。なお、幅広部152および幅広部153の幅は、軸部151の幅よりも大きい。
 コイルユニット154は、軸部151に設けられたコイル155と、軸部151に設けられると共に、コイル155と間隔をあけて配置されたコイル156とを含む。
 ここで、コイル155を流れる電流の方向と、コイル156を流れる電流の方向とは、各々別々に制御可能となっている。
 制御部157は、コイル155を流れる電流の流通方向を切り替え(制御)可能であると共に、コイル156を流れる電流の流通方向も切り替え(制御)可能である。
 このように形成された受電部20と送電部56との間の電力伝送について説明する。ここで、図70において、コイル155およびコイル156に同じ方向に電流を流す。これにより、磁路158が形成される。磁路158は、幅広部152と、コイル155内と、軸部151と、コイル156内と、幅広部153と、エアギャップと、幅広部147と、コイル143と、軸部146と、コイル142と、幅広部145と、エアギャップとを通る。これにより、コイル142およびコイル143に電流が流れる。このようにして、受電部20は、受電部20と同種の送電部56から電力を受電することができる。
 ここで、幅広部145と幅広部152との間で流れる磁束は、ある程度広がる。同様に、幅広部147と幅広部153との間を流れる磁束もある程度広がる。これにより、電力伝送時において、電磁界は、巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 図71を用いて、受電部20と異なるタイプの送電部56から受電部20が電力を受電するメカニズムについて説明する。
 図71において、送電部56は、フェライトコア160と、このフェライトコア160に設けられたコイル163とを含む。
 フェライトコア160は、中央部に溝部164が形成された板状の基部162と、溝部164に形成された軸部161とを含む。コイル163は、溝部164内に配置されると共に、軸部161を取り囲むように配置されている。
 このように、形成された受電部20と送電部56との間での電力伝送のメカニズムについて説明する。
 ここで、コイル163に電流が流れると、磁路165と、磁路166とが形成される。磁路165は、たとえば、軸部161と、エアギャップと、軸部146と、コイル142内と、幅広部145と、エアギャップと、基部162とを通る。
 磁路166は、軸部161と、エアギャップと、軸部146と、コイル143内と、幅広部147と、エアギャップと、基部162とを通る。
 そして、コイル142と、コイル143とに電流が流れる。この際、コイル143と、コイル142とは、電流が流れる方向が逆となる。このようにして、受電部20は、送電部56から電力を受電する。
 ここで、上記のような受電部20が電力を受電すると、強度の高い電磁界は、コイル142およびコイル143の巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 このように受電部20と、受電部20と同種の送電部56との間で電力伝送する場合と、さらに、受電部20と、受電部20と異種の送電部56との間で電力伝送する場合とのいずれの場合であっても、強度の高い電磁界は、巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 図68において、巻回軸O1が幅方向D2に延びるようにコイルユニット141が配置されている。この結果、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、進行方向D1よりも幅方向D2に広く分布する。ここで、給油部77および充電部78は、巻回軸O1から離れた位置に設けられている。このため、受電部20が送電部56から非接触で電力を受電する際に、給油部77および充電部78に強度の高い電磁界が達することが抑制されている。
 なお、図72は、受電部20の変形例を示す平面図である。この図72に示すように、受電部20は、コイル142とコイル143との間に設けられた中間コイル149をさらに含む。この図72に示す例おいても、各種の送電部56から電力を受電することができる。なお、図73は、図71に示す受電部20と、この受電部20と同種の送電部56との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。この図73に示すように、電磁界は、巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 図74は、図72に示す受電部20と、当該受電部20と異なるタイプ送電部56との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。この図74に示す例においても、電力伝送時の電磁界は、巻回軸O1の延びる方向に広く分布する。
 このように、図72に示す受電部20においても、各種の送電部56から電力を受電することができる。このように、受電部20と、受電部20と同種の送電部56と電力伝送する場合と、受電部20と、受電部20と異種の送電部56と電力伝送する場合とのいずれの場合においても、巻回軸O1の延びる方向に第1強度領域R1、第2強度領域R2、および第3強度領域R3が広く分布する。
 ここで、図68に示すように、受電部20は巻回軸O1が幅方向D2に向くように配置されており、給油部77および充電部78は、受電部20から電動車両10の前後方向にずれた位置に配置されている。受電部20が送電部56から非接触で電力を受電する際には、受電部20の周囲に形成される電磁界は、電動車両10の幅方向に広く分布する。その一方で、給油部77および充電部78は、電動車両10に対して車両の前後方向にずれた位置に配置されている。このように、給油部77および充電部78は、受電部20の巻回軸O1から離れた位置に設けられているため、給油部77および充電部78に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 (実施の形態18)
 図75から図79を用いて、本実施の形態18に係る電動車両10について説明する。なお、図75から図79に示す構成のうち、上記図1から図74に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 図75は、本実施の形態27に係る電動車両10を模式的に示す平面図である。この図75に示すように、受電部20は、後輪19Lと後輪19Rとの間に配置されている。給油部77は、左側面71のうち、前輪18Lの上方に位置する部分に設けられている。充電部78は、右側面72のうち、前輪18Rの上方に位置する部分に設けられている。
 図76おいて、受電部20は、フェライトコア170と、このフェライトコア170に設けられたコイルユニット171とを含む。
 フェライトコア170は、複数のコア片173,174,175,176を含む。各コア片173,174,175,176の一方の端部は、互いに接続されている。
 コイルユニット171は、コア片173に巻回されたコイル184と、コア片174に巻回されたコイル181と、コア片175に巻回されたコイル182と、コア片176に巻回されたコイル183とを含む。これにより、フェライトコア170は、十字形状とされている。なお、フェライトコア170は板状に形成されている。
 コイル181と、コイル183とは、いずれも、巻回軸O1bの周囲を取り囲むように形成されており、コイル181とコイル183とは互いに巻回軸O1bの延びる方向に間隔をあけて配置されている。
 コイル182と、コイル184とは、いずれも、巻回軸O1aの周囲を取り囲むように形成され、コイル182とコイル184とは互いに巻回軸O1aの延びる方向に間隔をあけて配置されている。
 図75において、巻回軸O1aと巻回軸O1bと底面76とを電動車両10の上方から平面視する。この際、給油部77は、巻回軸O1aおよび巻回軸O1bのいずれからも離れた位置に設けられている。また、充電部78も、巻回軸O1aおよび巻回軸O1bのいずれからも離れた位置に設けられている。
 このように形成された受電部20は、各種のタイプの送電部にも対応することができる。図77は、図76に示す受電部20と、この受電部20と同じタイプの受電部20との間で電力伝送しているときの様子を示す斜視図である。この図77に示すように、送電部56は、十字形状のフェライトコア185と、このフェライトコア185に設けられたコイルユニット186とを含む。
 フェライトコア185は、複数のコア片部を含む。コイルユニット186は、各コア片に巻回されたコイル187,188,189,190を含む。
 このように形成された送電部56と受電部20との間で電力伝送する際には、送電部56のコイル187,188,189,190に電流が流れる。これにより、たとえば、図77に示す例においては、コイル184とコイル187との間で磁路195が形成される。コイル181とコイル188との間で磁路196が形成される。コイル182とコイル189との間で磁路197が形成される。コイル183とコイル190との間で磁路198が形成される。
 このように、受電部20と、送電部56との間で複数の磁路が形成され、受電部20が送電部56から電力を受電する。このように、受電部20と送電部56との間で電力伝送する際において、コア片173とフェライトコア185との間では、磁束は、巻回軸O1aの延びる方向に膨らむ。コア片175とフェライトコア185との間では、磁束は、巻回軸O1aの延びる方向に膨らむ。また、コア片174とフェライトコア185との間と、コア片176とフェライトコア185との間とにおいては、磁束は、巻回軸O1bの延びる方向に膨らむ。
 この結果、図75に示すように、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、いずれも、巻回軸O1aおよび巻回軸O1bの延びる方向に広く分布する。
 ここで、給油部77および充電部78は、巻回軸O1aおよび巻回軸O1bのいずれからも離れた位置に設けられている。このため、受電部20が送電部56と非接触で電力を受電する際に、受電部20の周囲に形成される電磁界が給油部77および充電部78に達することを抑制することができる。次に、図78を用いて、受電部20と、この受電部20とは異なるタイプの送電部56との間で電力伝送するときについて説明する。
 図78は、受電部20と、送電部56との間で電力伝送するときの様子を示す斜視図である。この図78において、送電部56は、フェライトコア160と、コイル163とを含む。
 基部162は、板状に形成されており、この基部162には、溝部164と、この溝部164の中央部から上方に向けて突出するように形成された軸部161とを含む。コイル163は、軸部161に巻回されている。
 このように、形成された送電部56と受電部20との間で電力伝送する際には、送電部56のコイル163に電流が流れる。
 これにより、受電部20と送電部56との間で磁路201,202が形成される。たとえば、磁路202は、軸部161と、エアギャップと、フェライトコア170の中央部と、コイル181内と、コア片174の端部と、エアギャップと、フェライトコア160とを通る。磁路202は、軸部161とエアギャップとフェライトコア170の中央部と、コイル183内と、コア片176と、エアギャップと、フェライトコア160とをとおる。
 このように、受電部20と送電部56との間で磁路が形成されることで、コイル181と、コイル183とに大きな電流が流れる。これにより、受電部20が送電部56から電力を受電する。
 ここで、コア片174と、フェライトコア160との間においては、磁束は、巻回軸O1bの延びる方向に広く分布する。同様にコア片176とフェライトコア160との間においても、磁束は、巻回軸O1bの延びる方向広く分布する。
 このように、本実施の形態に係る電動車両10に搭載された受電部20によれば、各種の送電部56から電力を受電することができる。
 ここで、図79に示すように、第1強度領域R1、第2強度領域R2および第3強度領域R3は、巻回軸O1bの延びる方向に広く分布する。ここで、図79に示すように、給油部77および充電部78は、巻回軸O1bから離れた位置に設けられている。受電部20が送電部56から非接触で電力を受電する際に、給油部77および充電部78に強度の高い電磁界が達することを抑制することができる。
 なお、上記の実施の形態においては、所謂電磁界共振(共鳴)結合などを利用した例について説明したが、所謂電磁誘導タイプの非接触充電方式にも適用することができる。なお、受電部20の2次コイル22が受電した電力を電磁誘導コイルで取り出してもよく、本実施の形態のように、キャパシタと整流器とを接続するようにしてもよい。なお、送電部56においても、同様に、電源53からの電力を電磁誘導コイルを用いて1次コイル58に供給してもよく、また、配線で高周波電力ドライバ54と、1次コイル58とを接続するようにしてもよい。
 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。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
 本発明は、非接触で電力を受電可能な車両に適用することができる。
 10 電動車両、11,91 受電装置、13 整流器、14 コンバータ、15 バッテリ、16 パワーコントロールユニット、17 モータユニット、20,96 受電部、21,57 フェライトコア、22,58,92,94,97,99 コイル、23,59,95,98 キャパシタ、24,60 筐体、25,62 シールド、25a 天板部、25b 周壁部、25c~25f 壁部、26 蓋部、27,61 固定部材、28 ボルト、29a,29b,64a,64b 突出部、30,31 絶縁片、35 第1端部、36 第2端部、37 上面、38 底面、39,40 側面、41,42 端面、43,45 長辺部、44,46 短辺部、50,90 送電装置、51 外部給電装置、52 駐車スペース、53 交流電源、54 高周波電力ドライバ、55 制御部、56,93 送電部、63 蓋部材、65 磁路。 

Claims (21)

  1.  エネルギを供給する供給部が接続される接続部と、
     コイルを含み、外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する受電部(20)と、
     を備えた車両であって、
     前記コイル(22)は、水平方向に延びる巻回軸の周囲を取り囲むように形成され、
     前記接続部は、前記巻回軸から離れた位置に設けられた、車両。
  2.  前記接続部と前記巻回軸とは互いに重ならない、請求項1に記載の車両。
  3.  前記車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有し、
     前記周面は、第1面(72)と、前記第1面(72)と対向する第2面(71)と、前記第1面(72)と前記第2面(71)との間に配置された第3面(73)と、前記第1面(72)と前記第2面(71)との間に配置され、前記第3面(73)と対向する第4面(74)とを含み、
     前記コイル(22)は、前記巻回軸(O1)が前記第3面(73)と前記第4面(74)とを通るように配置され、
     前記接続部は、前記第1面(72)と前記第2面(71)と前記上面とのいずれかに設けられた、請求項1に記載の車両。
  4.  前記車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有し、
     前記周面は、前面と背面と第1側面と第2側面とを含み、
     前記コイル(22)は、前記巻回軸(O1)が前記前面と前記背面とを通るように配置され、
     前記接続部は、前記第1側面または前記第2側面に設けられた、請求項1に記載の車両。
  5.  前記接続部は、前記巻回軸(O1)から離れた位置に設けられると共に、前記コイルから離れた位置に設けられた、請求項1に記載の車両。
  6.  前記車両は、複数の面を含む周面を有し、
     前記周面は、第1面(72)と、前記第1面(72)と対向する第2面(71)と、前記第1面(72)と前記第2面(71)との間に配置された第3面(73)と、前記第1面(72)と前記第2面(71)との間に配置され、前記第3面(73)と対向する第4面(74)とを含み、
     前記接続部は、前記第1面(72)と前記第2面(71)と前記第3面(73)と前記第4面(74)とのうち、前記コイルの中心との距離が最も大きい面に設けられた、請求項5に記載の車両。
  7.  前記車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有し、
     前記周面は、前面と背面と第1側面と第2側面とを含み、
     前記コイルの中心は、前記前面よりも前記背面に近い位置に設けられ、
     前記接続部は、前記第1側面または前記第2側面に設けられると共に、前記背面よりも前記前面に近い位置に設けられた、請求項5に記載の車両。
  8.  前記車両には、乗員を収容可能な乗員収容室と、前記乗員収容室に連通する乗降用開口部と、前記乗降用開口部を開閉するドアとを含み、
     前記接続部は、前記ドアよりも、前方に設けられた、請求項7に記載の車両。
  9.  前記車両は、バッテリをさらに備え、
     前記バッテリは、前記巻回軸と重なるように設けられた、請求項1に記載の車両。
  10.  前記巻回軸が延びる方向における前記バッテリの長さは、前記巻回軸に対して垂直な方向における前記バッテリの長さよりも長い、請求項9に記載の車両。
  11.  前記バッテリは、複数の電池セルを含み、
     前記電池セルは、前記巻回軸の延びる方向に配列する、請求項10に記載の車両。
  12.  前記車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有し、
     前記周面は、第1面(72)と、前記第1面(72)と対向する第2面(71)と、前記第1面(72)と前記第2面(71)との間に配置された第3面(73)と、前記第1面(72)と前記第2面(71)との間に配置され、前記第3面(73)と対向する第4面(74)とを含み、
     前記コイルは、前記巻回軸が前記第3面と前記第4面とを通るように配置され、
     前記接続部は、前記上面に設けられると共に、前記第1面または前記第2面の近傍に配置された、請求項1に記載の車両。
  13.  前記車両は、複数の面を含む周面と、上面とを有し、
     前記周面は、第1面(72)と、前記第1面(72)と対向する第2面(71)と、前記第1面(72)と前記第2面(71)との間に配置された第3面(73)と、前記第1面(72)と前記第2面(71)との間に配置され、前記第3面(73)と対向する第4面(74)とを含み、
     前記接続部は、前記上面に設けられ、
     前記第1面(72)と前記第2面(71)と前記第3面(73)と前記第4面(74)とのうち、前記コイルの中心との距離が最も大きい面を最離面とすると、前記接続部は、前記上面のうち、前記最離面の近傍に設けられた、請求項1に記載の車両。
  14.  前記接続部は、電力を供給する電力供給プラグが接続される充電部と、電力と異なるエネルギを供給する供給プラグが接続されるエネルギ供給部とを含み、
     前記エネルギ供給部は、前記充電部よりも前記コイルから離れた位置に設けられた、請求項1に記載の車両。
  15.  前記接続部は、電力を供給する電力供給プラグが接続される充電部と、電力と異なるエネルギを供給する供給プラグが接続されるエネルギ供給部とを含み、
     前記充電部は、前記エネルギ供給部よりも前記コイルから離れた位置に設けられた、請求項1に記載の車両。
  16.  前記受電部は、車両の底面に設けられた、請求項1に記載の車両。
  17.  前記送電部の固有周波数と前記受電部(20)の固有周波数との差は、前記受電部(20)の固有周波数の10%以下である、請求項1に記載の車両。
  18.  前記受電部(20)と前記送電部との結合係数は、0.1以下である、請求項1に記載の車両。
  19.  前記受電部(20)は、前記受電部(20)と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部(20)と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記送電部から電力を受電する、請求項1に記載の車両。
  20.  前記巻回軸は、第1巻回軸と、前記第1巻回軸と交差する第2巻回軸とを含み、
     前記コイルは、前記第1巻回軸の周囲を取り囲むように形成された第1コイルと、前記第2巻回軸の周囲を取り囲むように形成された第2コイルとを含み、
     前記接続部は、前記第1巻回軸と前記第2巻回軸とから離れた位置に設けられた、請求項1に記載の車両。
  21.  エネルギを供給する供給部が接続される接続部と、
     コイルを含み、外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する受電部(20)と、
     を備えた車両であって、
     前記受電部が前記送電部から非接触で電力を受電するときに前記受電部の周囲に形成される電磁界は、第1方向よりも前記第1方向と交差する第2方向に広く分布し、
     前記接続部は、前記コイルから前記第2方向に延びる領域から離れた位置に設けられた、車両。
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