本發(fā)明涉及以非接觸的方式向受電裝置輸送電力的送電裝置及其制造方法以及以非接觸的方式從送電裝置接受電力的受電裝置及其制造方法。
背景技術(shù):
如專(zhuān)利文獻(xiàn)1~5所公開(kāi),已知有使用以非接觸的方式輸送接受電力的送電裝置和受電裝置的電力傳輸系統(tǒng)。專(zhuān)利文獻(xiàn)6涉及通過(guò)電磁感應(yīng)作用對(duì)收納于移動(dòng)電話(huà)、智能手機(jī)、平板電腦等電池驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電池運(yùn)送電力從而以無(wú)接點(diǎn)或無(wú)線的方式進(jìn)行充電的無(wú)接點(diǎn)充電器,在外裝殼體內(nèi)收納有線圈和電路基板。在專(zhuān)利文獻(xiàn)7中公開(kāi)了:在收納殼體內(nèi)收納有線圈和電容器,載置面為金屬制并且電力傳輸面和周?chē)鸀闃?shù)脂制的收納殼體。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2013-154815號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2013-146154號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2013-146148號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2013-110822號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2013-126327號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)6:日本特開(kāi)2014-087136號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)7:日本特開(kāi)2014-039369號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問(wèn)題
根據(jù)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)6所述的構(gòu)成,僅屏蔽件形成為平板狀,在外裝殼體內(nèi),沒(méi)有劃分收納線圈的區(qū)域和收納電路基板的區(qū)域。其結(jié)果,存在在線圈中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)到達(dá)外裝殼體內(nèi)的電氣設(shè)備而電氣設(shè)備在電力傳輸時(shí)受到電磁場(chǎng)的影響的可能性。而且,來(lái)自電氣設(shè)備的噪音有可能向外部泄漏而對(duì)外部的電氣設(shè)備帶來(lái)影響。另外,在上述各專(zhuān)利文獻(xiàn)所述的裝置中,絲毫沒(méi)有提及具體的制造方法。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的,提供一種在將線圈和與線圈連接的電氣設(shè)備收納于一個(gè)殼體而將線圈與電氣設(shè)備一體化了的情況下,能夠使電力傳輸時(shí)的電磁場(chǎng)對(duì)電氣設(shè)備的影響和來(lái)自電氣設(shè)備的噪音向外部的泄漏減少的送電裝置及其制造方法以及受電裝置及其制造方法。
用于解決問(wèn)題的技術(shù)方案
在該送電裝置中,以非接觸的方式向受電裝置傳輸電力,具備:送電線圈單元;與上述送電線圈單元連接的電氣設(shè)備;以及收納上述送電線圈單元和上述電氣設(shè)備的殼體。
上述殼體包括:位于設(shè)置面?zhèn)鹊脑O(shè)置壁;以從側(cè)面?zhèn)雀采w上述設(shè)置壁的方式設(shè)置并在上述殼體內(nèi)形成空間的外殼壁;劃分上述空間的劃分壁;以及將形成于上述外殼壁的電力輸送面的開(kāi)口部封閉并且容許上述送電線圈單元傳輸電力的蓋部,上述劃分壁以將上述殼體的上述空間劃分為收納上述電氣設(shè)備的電氣設(shè)備收納部和上述蓋部所處并且收納上述送電線圈單元的線圈單元收納部的方式設(shè)置,上述外殼壁和上述劃分壁由金屬形成。
根據(jù)該送電裝置,送電線圈單元與電氣設(shè)備成為通過(guò)由金屬形成的劃分壁劃分開(kāi)的狀態(tài)。其結(jié)果,在傳輸電力時(shí),可通過(guò)劃分壁阻礙在送電線圈單元中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)到達(dá)電氣設(shè)備。另外,也能夠使來(lái)自電氣設(shè)備的噪音向外部的泄漏減少。
在該送電裝置的制造方法中,包括:將電氣設(shè)備收納于主殼體的內(nèi)部的工序;通過(guò)蓋體將收納有上述電氣設(shè)備的上述主殼體的電氣設(shè)備封閉的工序;將送電線圈單元配置于上述蓋體的劃分壁的內(nèi)部的工序;以及通過(guò)蓋部將上述劃分壁的開(kāi)口封閉的工序。
根據(jù)該送電裝置的制造方法,能夠通過(guò)簡(jiǎn)易的工序來(lái)制造具有線圈與電氣設(shè)備一體化了的構(gòu)成的送電裝置。
在該受電裝置中,以非接觸的方式從送電裝置傳輸電力,具備:受電線圈單元;與上述受電線圈單元連接的電氣設(shè)備;以及收納上述受電線圈單元和上述電氣設(shè)備的殼體。
上述殼體包括:位于設(shè)置面?zhèn)鹊脑O(shè)置壁;以從側(cè)面?zhèn)雀采w上述設(shè)置壁的方式設(shè)置并在上述殼體內(nèi)形成空間的外殼壁;劃分上述空間的劃分壁;以及將形成于上述外殼壁的電力接受面的開(kāi)口部封閉并且容許上述受電線圈單元接受電力的蓋部,上述劃分壁以將上述殼體的上述空間劃分為收納上述電氣設(shè)備的電氣設(shè)備收納部和上述蓋部所處并且收納上述受電線圈單元的線圈單元收納部的方式設(shè)置,上述外殼壁和上述劃分壁由金屬形成。
根據(jù)該受電裝置,受電線圈單元與電氣設(shè)備成為通過(guò)由電磁場(chǎng)屏蔽部件形成的劃分壁劃分開(kāi)的狀態(tài)。其結(jié)果,在接受電力時(shí),可通過(guò)劃分壁阻礙在受電線圈單元中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)到達(dá)電氣設(shè)備。另外,也能夠使來(lái)自電氣設(shè)備的噪音向外部的泄漏減少。
在該受電裝置的制造方法中,包括:將電氣設(shè)備收納于主殼體的內(nèi)部的工序;通過(guò)蓋體將收納有上述電氣設(shè)備的上述主殼體的電氣設(shè)備封閉的工序;將受電線圈單元配置于上述蓋體的劃分壁的內(nèi)部的工序;以及通過(guò)蓋部將上述劃分壁的開(kāi)口封閉的工序。
根據(jù)該受電裝置的制造方法,能夠通過(guò)簡(jiǎn)易的工序來(lái)制造具有線圈與電氣設(shè)備一體化了的構(gòu)成的受電裝置。
發(fā)明的效果
在本發(fā)明中,能夠提供一種在將線圈和與線圈連接的電氣設(shè)備收納于一個(gè)殼體而將線圈與電氣設(shè)備一體化了的情況下,能夠使電力傳輸時(shí)的電磁場(chǎng)對(duì)電氣設(shè)備的影響減少,并且使來(lái)自電氣設(shè)備的噪音向外部的泄漏減少的送電裝置及其制造方法以及受電裝置及其制造方法。
附圖說(shuō)明
圖1是表示實(shí)施方式1的電力傳輸系統(tǒng)的圖。
圖2是表示實(shí)施方式1的、采用了渦旋型線圈的送電裝置的構(gòu)成的立體圖。
圖3是表示實(shí)施方式1的、采用了卷繞型線圈的送電裝置的構(gòu)成的立體圖。
圖4是表示實(shí)施方式1的電氣設(shè)備的各種設(shè)備配置的圖。
圖5是表示實(shí)施方式1的送電裝置的剖面構(gòu)造的圖。
圖6是表示實(shí)施方式2的送電裝置的剖面構(gòu)造的圖。
圖7是表示實(shí)施方式2的送電裝置的制造方法的第1分解剖視圖。
圖8是表示實(shí)施方式2的送電裝置的制造方法的第2分解剖視圖。
圖9是表示實(shí)施方式3的、采用了渦旋型線圈的受電裝置的構(gòu)成的立體圖。
圖10是表示實(shí)施方式3的、采用了卷繞型線圈的受電裝置的構(gòu)成的立體圖。
圖11是表示實(shí)施方式3的受電裝置的剖面構(gòu)造的圖。
圖12是表示實(shí)施方式4的受電裝置的剖面構(gòu)造的圖。
圖13是表示實(shí)施方式4的受電裝置的制造方法的第1分解剖視圖。
圖14是表示實(shí)施方式4的受電裝置的制造方法的第2分解剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)基于本發(fā)明的一例中的各實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下所說(shuō)明的實(shí)施方式中,在提及個(gè)數(shù)、量等的情況下,除了有特別記載的情況之外,本發(fā)明的范圍不一定限定于該個(gè)數(shù)、量等。存在對(duì)于同一部件、相當(dāng)部件標(biāo)注同一參照標(biāo)號(hào)而不反復(fù)進(jìn)行重復(fù)的說(shuō)明的情況。適當(dāng)組合實(shí)施方式中的構(gòu)成來(lái)使用的情況是最初所預(yù)定的。在圖中,未以實(shí)際的尺寸比率進(jìn)行記載,為了容易理解構(gòu)造而使一部分比率不同地進(jìn)行記載。
以下所示的設(shè)置于設(shè)備側(cè)(停車(chē)場(chǎng)等)的送電裝置的構(gòu)成也能夠適用于載置于車(chē)輛側(cè)的受電裝置。在送電裝置中,載置面意味著設(shè)備(地面)側(cè),表面?zhèn)纫馕吨茈娧b置(車(chē)輛)側(cè)。另一方面,在受電裝置中,載置面意味著車(chē)輛側(cè),表面?zhèn)纫馕吨碗娧b置(地面)側(cè)。
在以下使用的各圖中,圖中的箭頭F所示的方向表示車(chē)輛的前進(jìn)方向和后退方向,圖中的箭頭W所示的方向表示車(chē)輛的寬度方向。
【實(shí)施方式1】
(電力傳輸系統(tǒng)1000)
參照?qǐng)D1,對(duì)以非接觸的方式傳輸電力的電力傳輸系統(tǒng)1000進(jìn)行說(shuō)明。電力傳輸系統(tǒng)1000具備搭載于電動(dòng)車(chē)輛100的受電裝置10和設(shè)置于停車(chē)場(chǎng)等設(shè)備側(cè)的送電裝置50。電動(dòng)車(chē)輛100包括受電裝置10和車(chē)輛主體105。
(受電裝置10)
受電裝置10包括受電線圈單元200和電氣設(shè)備110,該電氣設(shè)備110設(shè)置于受電線圈單元200與作為儲(chǔ)存由受電線圈單元200接受到的電力的蓄電裝置的電池150之間。受電線圈單元200具有受電線圈250和平板狀的鐵氧體板260。如下所述,作為受電線圈250,可以是渦旋型線圈(參照?qǐng)D8)和卷繞型線圈(參照?qǐng)D9)中的任一種。在圖1中,圖示出了渦旋型的受電線圈250。電氣設(shè)備110具有電容器120、整流器130以及DC/DC轉(zhuǎn)換器140等。在圖示中,受電線圈250與電容器120串聯(lián)連接,但也可以并聯(lián)連接。
車(chē)輛主體105包括與電氣設(shè)備110的DC/DC轉(zhuǎn)換器140連接的電池150、功率控制單元160、馬達(dá)單元170以及通信部180等。
適當(dāng)設(shè)定受電線圈250的匝數(shù),以使得受電線圈250與下述的送電線圈450之間的距離、表示受電線圈250與送電線圈450的共振強(qiáng)度的Q值(例如Q≥100)以及表示受電線圈250與送電線圈450的耦合度的耦合系數(shù)κ等大。受電線圈250與整流器130連接。整流器130將從受電線圈單元200供給的交流電流變換為直流電流,并向DC/DC轉(zhuǎn)換器140供給。
(送電裝置50)
送電裝置50包括送電線圈單元400和電氣設(shè)備300。送電線圈單元400具有送電線圈450和平板狀的鐵氧體板460。作為送電線圈450,可以是渦旋型線圈(參照?qǐng)D2)和卷繞型線圈(參照?qǐng)D3)中的任一種。在圖1中,圖示出了渦旋型的送電線圈450。電氣設(shè)備300具備電容器420、高頻電力裝置310、送電ECU320以及通信部322。使用插座插頭340等而能夠裝卸地與外部的交流電源330連接。在圖示中,送電線圈450與電容器420串聯(lián)連接,但也可以并聯(lián)連接。
高頻電力裝置310將從交流電源330接受的電力變換為高頻的電力,并將變換后的高頻電力向送電線圈450供給。送電線圈450通過(guò)電磁感應(yīng)而以非接觸的方式向受電線圈單元200的受電線圈250輸送電力。
(送電裝置50的詳細(xì)情況)
參照?qǐng)D2至圖4,對(duì)本實(shí)施方式的送電裝置50的詳細(xì)構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示采用了渦旋型線圈作為送電線圈的送電裝置50的構(gòu)成的立體圖,圖3是表示采用了卷繞型線圈作為送電線圈的送電裝置50的構(gòu)成的立體圖,圖4是表示電氣設(shè)備300的各種設(shè)備配置的圖,圖5是圖2中V-V線向視剖視圖。
送電裝置50具有如上述那樣以非接觸的方式向受電裝置10輸送電力的送電線圈單元400和向送電線圈單元400供給電力并且與外部電源連接的電氣設(shè)備300,這些送電線圈單元400和電氣設(shè)備300收納于殼體600中。因此,在本實(shí)施方式的送電裝置50中,具有送電線圈單元400與電氣設(shè)備300一體化了的構(gòu)成。
參照?qǐng)D2至圖4,在本實(shí)施方式中,如圖1所示,電氣設(shè)備300具備高頻電力裝置310、送電ECU320以及通信部322,但作為構(gòu)成這些設(shè)備的部件,具有:開(kāi)關(guān)電源701、PFC輔助基板704、風(fēng)扇705、DC/RF部706、5V/15V電源707、24V電源708、共振電容器709、風(fēng)扇710、熱沉(英文:heat sink)711、風(fēng)扇712、熱沉713、風(fēng)扇714、715、濾波電感器716、720、風(fēng)扇718、719、濾波電容器717、721、SCU722、接口723以及輸入控制部724等。
開(kāi)關(guān)電源701構(gòu)成AC/DC設(shè)備部,濾波電感器716、720和濾波電容器717、721構(gòu)成濾波設(shè)備部,DC/RF部706構(gòu)成DC/RF設(shè)備部。這些設(shè)備載置于構(gòu)成殼體600的底面的設(shè)置壁610。
參照?qǐng)D5,在本實(shí)施方式中,送電線圈單元400和電氣設(shè)備300收納于殼體600內(nèi)。在該圖5所示的例子中,送電線圈450是以包圍卷繞中心線CL的周?chē)姆绞叫纬傻钠矫嫘螤畹臏u旋型線圈,在中央部形成有孔部450a。送電線圈450以卷繞中心線CL穿過(guò)蓋部620A和設(shè)置壁610的方式配置。在該圖5所示的例子中,卷繞中心線CL配置成在鉛直方向上延伸。此外,作為送電線圈450,也可以采用以卷繞中心線CL在鉛直方向上延伸的方式配置的螺旋狀的線圈。
殼體600作為整體具有扁平的箱型的形狀,其包括配置于地面?zhèn)鹊脑O(shè)置面S1和配置于受電裝置10側(cè)的電力輸送面S2。殼體600還包括位于設(shè)置面S1側(cè)的設(shè)置壁610、以覆蓋設(shè)置壁610的方式設(shè)置并在殼體600內(nèi)形成空間的外殼壁601以及劃分殼體600內(nèi)的空間的劃分壁660。
外殼壁601包括形成有在電力輸送面S2形成的開(kāi)口部601a并且設(shè)置于電力輸送面S2側(cè)的主面壁620和位于側(cè)面S3側(cè)的側(cè)面壁630。側(cè)面壁630位于設(shè)置壁610與主面壁620之間。
劃分壁660將殼體600內(nèi)劃分為收納設(shè)置于電力輸送面S2側(cè)的送電線圈單元400的線圈單元收納部510和收納電氣設(shè)備300的電氣設(shè)備收納部520。
將開(kāi)口部601a封閉的蓋部620A位于線圈單元收納部510。蓋部620A由使電磁場(chǎng)透過(guò)的樹(shù)脂等形成。由此,能夠從收納于線圈單元收納部510內(nèi)的送電線圈單元400向受電線圈單元200輸送電力。
外殼壁601由金屬形成。具體而言,主面壁620、側(cè)面壁630以及設(shè)置壁610是一體成形的金屬制,在本實(shí)施方式中作為一例使用了鋁部件。通過(guò)由金屬形成外殼壁601,能夠抑制來(lái)自收納于電氣設(shè)備收納部520內(nèi)的電氣設(shè)備300的噪音從外殼壁601向外部泄漏。
此外,設(shè)置壁610通常設(shè)置于地面,因此可抑制電氣設(shè)備300的噪音從設(shè)置壁610側(cè)向外部泄漏。此外,在圖5所示的例子中,設(shè)置壁610也由金屬形成,也可抑制噪音從設(shè)置壁610泄漏。
在該圖5所示的例子中,主面壁620的整面與側(cè)面壁630的整面由金屬形成,但是也可以由具有防水性和通氣性的多孔質(zhì)塑料(plastic)等形成主面壁620的一部分。
即,在本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中,“外殼壁由金屬形成”也包括為了確保通氣性而由通氣性塑料形成外殼壁601的一部分、為了觀察內(nèi)部而由玻璃和/或透明樹(shù)脂形成外殼壁601的一部分的情況,不限定于外殼壁601的整面由金屬形成的情況。
側(cè)面壁630是位于車(chē)輛的寬度方向(W)的側(cè)面,位于車(chē)輛的前進(jìn)方向/后退方向的側(cè)面壁640(參照?qǐng)D2和圖3)使用了與設(shè)置壁610等相獨(dú)立地構(gòu)成的鋁部件。
劃分壁660具有位于設(shè)置壁610側(cè)的底壁661和從底壁661的兩端部朝向蓋部620A側(cè)立起的側(cè)壁662。劃分壁660需要阻止電磁場(chǎng)對(duì)收納于相同的殼體600內(nèi)的電氣設(shè)備300的影響的產(chǎn)生,因此劃分壁660由電磁場(chǎng)屏蔽部件形成。電磁場(chǎng)屏蔽部件主要使用金屬材料,在本實(shí)施方式中使用了銅。
通過(guò)由金屬形成的劃分壁660將殼體600內(nèi)劃分為收納送電線圈單元400的線圈單元收納部510和收納電氣設(shè)備300的電氣設(shè)備收納部520,能夠減少電力傳輸時(shí)的電磁場(chǎng)對(duì)電氣設(shè)備300的影響。例如,能夠防止因電力傳輸時(shí)的電磁場(chǎng)在電氣設(shè)備300產(chǎn)生渦流而導(dǎo)致電氣設(shè)備300升溫。
送電線圈450以卷繞中心線CL穿過(guò)蓋部620A和設(shè)置壁610的方式配置,因此在電力傳輸時(shí),來(lái)自送電線圈450的磁通多流向送電線圈450的下方。因此,穿過(guò)劃分壁660的磁通量比穿過(guò)構(gòu)成外殼壁601的主面壁620的磁通量多。
劃分壁660由比構(gòu)成外殼壁601的主面壁620的導(dǎo)電率高的金屬材料形成。即使大量的磁通穿過(guò)劃分壁660,由于劃分壁660的導(dǎo)電率高,因此也能夠抑制因在劃分壁660產(chǎn)生的渦流而導(dǎo)致的發(fā)熱。與此相伴,能夠抑制鐵氧體板460的劣化和收納有電氣設(shè)備300的電氣設(shè)備收納部520內(nèi)的溫度上升。
此外,在實(shí)施方式中,殼體600形成為扁平的箱型的形狀,但殼體600的形狀并不限定于該形狀。例如,也可以使殼體600的形狀形成為半球狀或圓頂(英文:dome)形狀。
在電力傳輸期間,穿過(guò)孔部450a的磁通增加。雖然通過(guò)劃分壁660抑制該磁通的大部分進(jìn)入電氣設(shè)備收納部520內(nèi),但磁通的一部分還是會(huì)進(jìn)入電氣設(shè)備收納部520內(nèi)。
如圖4和圖5所示,開(kāi)關(guān)電源701、濾波電感器716、720以及濾波電容器717、721配置于離開(kāi)位于送電線圈450的孔部450a與設(shè)置壁610之間的區(qū)域的的位置。
因此,能夠抑制穿過(guò)了劃分壁660的磁通到達(dá)開(kāi)關(guān)電源701、濾波電感器716、720、濾波電容器717、721以及DC/RF部706。
在此,開(kāi)關(guān)電源701、濾波電感器716、720、濾波電容器717、721以及DC/RF部706會(huì)給向送電線圈450供給的電流的頻率帶來(lái)較大的影響。當(dāng)送電頻率從預(yù)定值(由送電線圈450與電容器420形成的LC共振器的共振頻率)偏離時(shí),送電效率顯著降低。
因此,通過(guò)如上述那樣抑制來(lái)自送電線圈450的磁通到達(dá)開(kāi)關(guān)電源701、濾波電感器716、720、濾波電容器717、721以及DC/RF部706,能夠抑制送電效率的降低。
此外,在圖4和圖5所示的例子中,開(kāi)關(guān)電源701、濾波電感器716、720、濾波電容器717、721以及DC/RF部706全都配置于離開(kāi)孔部450a的下方的位置,但也可以將這些設(shè)備中的至少一者配置于離開(kāi)孔部450a與設(shè)置壁610之間的區(qū)域的位置。
與開(kāi)關(guān)電源701、濾波電感器716、720、濾波電容器717、721以及DC/RF部706相比較,24V電源708等由于對(duì)送電效率的影響小,因此配置于送電線圈450的孔部450a的下方。
在具有上述構(gòu)成的送電裝置50的制造方法中,從車(chē)輛的前進(jìn)方向和后退方向(F方向)將電氣設(shè)備300滑動(dòng)插入到由主面壁620、側(cè)面壁630以及設(shè)置壁610一體成形的殼體600的一部分,此后,將位于車(chē)輛的前后方向的側(cè)面壁630、劃分壁660、送電線圈單元400以及蓋部620A組裝,由此送電裝置50完成。這樣,能夠簡(jiǎn)單地構(gòu)成送電裝置50。特別是,主面壁620、側(cè)面壁630以及設(shè)置壁610一體化并且在側(cè)面壁630的車(chē)輛前后方向沒(méi)有設(shè)置壁的殼體能夠通過(guò)擠壓成形和/或鑄造容易地制造。
本實(shí)施方式1的送電裝置50是在相同的殼體600內(nèi)收納送電線圈單元400和電氣設(shè)備300,并且送電線圈單元400與電氣設(shè)備300一體化了的送電裝置50。
【實(shí)施方式2】
接著,參照?qǐng)D6至圖8,對(duì)實(shí)施方式2的送電裝置50A的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示本實(shí)施方式的送電裝置50A的剖面構(gòu)造的圖,圖7和圖8是表示本實(shí)施方式的送電裝置的制造方法的第1和第2分解剖視圖。
與上述實(shí)施方式1的送電裝置50的不同點(diǎn)在于殼體600A的構(gòu)造,送電線圈單元400和電氣設(shè)備300的構(gòu)成與實(shí)施方式1相同。因此,在以下對(duì)殼體600A的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的殼體600A整體上具有與上述實(shí)施方式1的殼體600同樣的構(gòu)成,但是作為不同點(diǎn),在殼體600中,構(gòu)成外殼壁601的主面壁620、側(cè)面壁630以及設(shè)置壁610由金屬一體成形,但是在殼體600A中,構(gòu)成外殼壁601的一部分的主面壁620由與劃分壁660相同的金屬材料形成為一體,通過(guò)劃分壁660而形成了由蓋部620A進(jìn)行封閉的開(kāi)口部601a。
在本實(shí)施方式中,蓋部620A與實(shí)施方式1同樣,是樹(shù)脂制。側(cè)面壁630和設(shè)置壁610是一體成形的金屬制,在本實(shí)施方式中作為一例使用了鋁部件。側(cè)面壁630是位于車(chē)輛的寬度方向(W)的側(cè)面,位于車(chē)輛的前進(jìn)方向/后退方向的側(cè)面壁640(參照?qǐng)D2和圖3)使用了與設(shè)置壁610等相獨(dú)立地構(gòu)成的鋁部件。此外,位于車(chē)輛的前進(jìn)方向/后退方向的側(cè)面壁640(參照?qǐng)D2和圖3)也可以與側(cè)面壁630以及設(shè)置壁610一體成形。
主面壁620和劃分壁660是一體成形的金屬制,在本實(shí)施方式中作為一例使用了銅部件。劃分壁660具有位于設(shè)置壁610側(cè)的底壁661和從底壁661的兩端部朝向主面壁620側(cè)立起的側(cè)壁662。主面壁620以從側(cè)壁662的上端向外方延伸的方式形成。由一體成形的主面壁620與劃分壁660構(gòu)成將開(kāi)口封閉的蓋體,所述開(kāi)口由側(cè)面壁630和設(shè)置壁610形成。劃分壁660形成向設(shè)置面S1側(cè)凹陷的凹部。
在使用由上述構(gòu)成形成的殼體600A的情況下,也能夠得到與實(shí)施方式1的殼體600同樣的作用效果。
參照?qǐng)D7和圖8,對(duì)具有上述構(gòu)成的送電裝置50A的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。此外,以下,將由側(cè)面壁630和設(shè)置壁610形成的箱體稱(chēng)為主殼體610A,將由主面壁620和劃分壁660形成的蓋稱(chēng)為蓋體610B。
圖7表示將送電裝置50A分解后的狀態(tài)。在上部開(kāi)放的箱型的主殼體610A的內(nèi)部,在預(yù)定位置收納有構(gòu)成電氣設(shè)備300的部件。此后,通過(guò)蓋體610B將主殼體610A的開(kāi)口OP1封閉,將送電線圈單元400配置于蓋體610B的劃分壁660的凹部的內(nèi)部。此后,通過(guò)蓋部620A將劃分壁660的開(kāi)口OP2封閉,由此送電裝置50A完成。
此外,上述制造工序只是一例,不限定于上述工序。作為另外的制造方法,可例舉圖8所示的制造方法。如圖8所示,也可以采用下述工序:在上部開(kāi)放的箱型的主殼體610A的內(nèi)部,在預(yù)定位置收納有構(gòu)成電氣設(shè)備300的部件。另一方面,預(yù)先將送電線圈單元400配置于蓋體610B的劃分壁660的內(nèi)部,準(zhǔn)備通過(guò)蓋部620A封閉了劃分壁660的開(kāi)口OP2的蓋體610B,通過(guò)該蓋體610B來(lái)將收納有電氣設(shè)備300的主殼體610A的開(kāi)口OP1封閉。通過(guò)采用該工序,能夠使制造工序更容易。
根據(jù)該圖8所示的制造方法,通過(guò)形成將送電線圈單元400收納于蓋體610B內(nèi)的狀態(tài),能夠保護(hù)送電線圈單元400。由此,例如,在工廠內(nèi)保管收納有送電線圈單元400的蓋體610B時(shí)和在使蓋體610B與主殼體610A成為一體的工序中,能夠保護(hù)送電線圈單元400。由此,能夠抑制在送電線圈單元400的鐵氧體板460產(chǎn)生破裂等。
根據(jù)本實(shí)施方式的送電裝置50A,也能夠得到與實(shí)施方式1的送電裝置50同樣的作用效果。
【實(shí)施方式3】
參照?qǐng)D9至圖11,對(duì)本實(shí)施方式的受電裝置10的詳細(xì)構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖9是表示采用了渦旋型線圈作為受電線圈的受電裝置10的構(gòu)成的立體圖,圖10是表示采用了卷繞型線圈作為受電線圈的受電裝置10的構(gòu)成的立體圖,圖11是圖9中XI-XI線向視剖視圖。
受電裝置10具有以非接觸的方式從如上所述的送電裝置50接受電力的受電線圈單元200和電氣設(shè)備110,所述電氣設(shè)備110設(shè)置于受電線圈單元200與作為儲(chǔ)存由受電線圈單元200接受到的電力的蓄電裝置的電池150之間,這些受電線圈單元200和電氣設(shè)備110收納于殼體600中。因此,在本實(shí)施方式的受電裝置10中,具有受電線圈單元200與電氣設(shè)備110一體化了的構(gòu)成。此外,殼體600的構(gòu)成與上述的送電裝置50、50A相同,因此標(biāo)注相同的參照標(biāo)號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。
參照?qǐng)D9和圖10,在本實(shí)施方式中,如圖1所示,電氣設(shè)備110至少包括電容器120、整流器130以及DC/DC轉(zhuǎn)換器140。
參照?qǐng)D11,在本實(shí)施方式中,受電線圈單元200和電氣設(shè)備110收納于殼體600內(nèi)。在該圖11所示的例子中,受電線圈250是以包圍卷繞中心線CL的周?chē)姆绞叫纬傻钠矫嫘螤畹臏u旋型線圈,在中央部形成有孔部250a。受電線圈250以卷繞中心線CL穿過(guò)蓋部620A和設(shè)置壁610的方式配置。在該圖11所示的例子中,卷繞中心線CL配置成在鉛直方向上延伸。此外,作為受電線圈250,也可以采用以卷繞中心線CL在鉛直方向上延伸的方式配置的螺旋狀的線圈。
殼體600作為整體具有扁平的箱型的形狀,其包括配置于車(chē)輛側(cè)的設(shè)置面S1和配置于送電裝置50側(cè)的電力接受面S2。殼體600還包括位于設(shè)置面S1側(cè)的設(shè)置壁610、以覆蓋設(shè)置壁610的方式設(shè)置并在殼體600內(nèi)形成空間的外殼壁601以及劃分殼體600內(nèi)的空間的劃分壁660。
外殼壁601包括形成有在電力接受面S2形成的開(kāi)口部601a并且設(shè)置于電力接受面S2側(cè)的主面壁620和位于側(cè)面S3側(cè)的側(cè)面壁630。側(cè)面壁630位于設(shè)置壁610與主面壁620之間。
劃分壁660將殼體600內(nèi)劃分為收納設(shè)置于電力接受面S2側(cè)的受電線圈單元200的線圈單元收納部510和收納電氣設(shè)備110的電氣設(shè)備收納部520。
將開(kāi)口部601a封閉的蓋部620A位于線圈單元收納部510。蓋部620A由使電磁場(chǎng)透過(guò)的樹(shù)脂等形成。由此,能夠通過(guò)收納于線圈單元收納部510內(nèi)的受電線圈單元200接受從送電線圈單元400輸送的電力。
外殼壁601由金屬形成。具體而言,主面壁620、側(cè)面壁630以及設(shè)置壁610是一體成形的金屬制,在本實(shí)施方式中作為一例使用了鋁部件。通過(guò)由金屬形成外殼壁601,能夠抑制來(lái)自收納于電氣設(shè)備收納部520內(nèi)的電氣設(shè)備110的噪音從外殼壁601向外部泄漏。
此外,設(shè)置壁610通常設(shè)置于車(chē)輛側(cè),因此可抑制電氣設(shè)備110的噪音從設(shè)置壁610側(cè)向外部泄漏。此外,在圖11所示的例子中,設(shè)置壁610也由金屬形成,也可抑制噪音從設(shè)置壁610泄漏。
在該圖11所示的例子中,主面壁620的整面與側(cè)面壁630的整面由金屬形成,但是也可以由具有防水性和通氣性的多孔質(zhì)塑料等形成主面壁620的一部分。
即,在本實(shí)施方式中,“外殼壁由金屬形成”也包括為了確保通氣性而由通氣性的塑料形成外殼壁601的一部分、為了觀察內(nèi)部而由玻璃和/或透明樹(shù)脂形成外殼壁601的一部分的情況,不限定于外殼壁601的整面由金屬形成的情況。
側(cè)面壁630是位于車(chē)輛的寬度方向(W)的側(cè)面,位于車(chē)輛的前進(jìn)方向/后退方向的側(cè)面壁640(參照?qǐng)D9和圖10)使用了與設(shè)置壁610等相獨(dú)立地構(gòu)成的鋁部件。
劃分壁660具有位于設(shè)置壁610側(cè)的底壁661和從底壁661的兩端部朝向蓋部620A側(cè)立起的側(cè)壁662。劃分壁660需要阻止電磁場(chǎng)對(duì)收納于相同的殼體600內(nèi)的電氣設(shè)備110的影響的產(chǎn)生,因此劃分壁660由電磁場(chǎng)屏蔽部件形成。電磁場(chǎng)屏蔽部件主要使用金屬材料,在本實(shí)施方式中使用了銅。
通過(guò)由金屬形成的劃分壁660將殼體600內(nèi)劃分為收納受電線圈單元200的線圈單元收納部510和收納電氣設(shè)備110的電氣設(shè)備收納部520,能夠減少接受電力時(shí)的電磁場(chǎng)對(duì)電氣設(shè)備110的影響。例如,能夠防止因接受電力時(shí)的電磁場(chǎng)在電氣設(shè)備110產(chǎn)生渦流而導(dǎo)致電氣設(shè)備110升溫。
受電線圈250以卷繞中心線CL穿過(guò)蓋部620A和設(shè)置壁610的方式配置,因此在接受電力時(shí),來(lái)自受電線圈250的磁通多流向受電線圈250的下方。因此,穿過(guò)劃分壁660的磁通量比穿過(guò)構(gòu)成外殼壁601的主面壁620的磁通量多。
劃分壁660由比構(gòu)成外殼壁601的主面壁620的導(dǎo)電率高的金屬材料形成。即使大量的磁通穿過(guò)劃分壁660,由于劃分壁660的導(dǎo)電率高,因此也能夠抑制因在劃分壁660產(chǎn)生的渦流而導(dǎo)致的發(fā)熱。與此相伴,能夠抑制鐵氧體板260的劣化和收納有電氣設(shè)備110的電氣設(shè)備收納部520內(nèi)的溫度上升。
此外,在實(shí)施方式中,殼體600形成為扁平的箱型的形狀,但殼體600的形狀并不限定于該形狀。例如,也可以使殼體600的形狀形成為半球狀或圓頂形狀。
在接受電力期間,穿過(guò)孔部250a的磁通增加。雖然通過(guò)劃分壁660抑制該磁通的大部分進(jìn)入電氣設(shè)備收納部520內(nèi),但磁通的一部分還是會(huì)進(jìn)入電氣設(shè)備收納部520內(nèi)。
如圖11所示,整流器130和DC/DC轉(zhuǎn)換器140配置于離開(kāi)位于受電線圈250的孔部250a與設(shè)置壁610之間的區(qū)域的位置。
因此,能夠抑制穿過(guò)了劃分壁660的磁通到達(dá)整流器130和DC/DC轉(zhuǎn)換器140。另外,在整流器130和DC/DC轉(zhuǎn)換器140搭載有多個(gè)開(kāi)關(guān)元件。若這些元件暴露于強(qiáng)度高的磁通中,則有可能進(jìn)行誤動(dòng)作、充電效率降低,另一方面,通過(guò)如上述那樣抑制到達(dá)整流器130和DC/DC轉(zhuǎn)換器140的磁通,能夠抑制整流器130和DC/DC轉(zhuǎn)換器140的誤動(dòng)作。
在DC/DC轉(zhuǎn)換器140的工作狀態(tài)(英文:duty)(開(kāi)/關(guān)時(shí)間的比)產(chǎn)生偏差時(shí),受電裝置10的阻抗產(chǎn)生大的變動(dòng),受電裝置10的受電電力大幅降低。因此,DC/DC轉(zhuǎn)換器140配置于比整流器130遠(yuǎn)離受電線圈250的孔部250a與設(shè)置壁610之間的區(qū)域的位置。由此,能夠抑制受電裝置10的阻抗的變動(dòng)。
在具有上述構(gòu)成的受電裝置10的制造方法中,從車(chē)輛的前進(jìn)方向和后退方向(F方向)將電氣設(shè)備110滑動(dòng)插入到主面壁620、側(cè)面壁630以及設(shè)置壁610一體成形的殼體600的一部分,此后,將位于車(chē)輛的前后方向的側(cè)面壁640、劃分壁660、受電線圈單元200以及主面壁620組裝,由此受電裝置10完成。
本實(shí)施方式3的受電裝置10是在相同的殼體600內(nèi)收納受電線圈單元200和電氣設(shè)備110,并且受電線圈單元200與電氣設(shè)備110一體化了的受電裝置10。
【實(shí)施方式4】
接著,參照?qǐng)D12至圖14,對(duì)實(shí)施方式4的受電裝置10A的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖12是表示本實(shí)施方式的受電裝置10A的剖面構(gòu)造的圖,圖13和圖14是表示本實(shí)施方式的受電裝置的制造方法的第1和第2分解剖視圖。
與上述實(shí)施方式3的受電裝置10的不同點(diǎn)在于殼體600A的構(gòu)造,受電線圈單元200和電氣設(shè)備110的構(gòu)成與實(shí)施方式3相同。因此,在以下對(duì)殼體600A的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的殼體600A整體上具有與上述實(shí)施方式3的殼體600同樣的構(gòu)成,但是作為不同點(diǎn),在殼體600中,構(gòu)成外殼壁601的主面壁620、側(cè)面壁630以及設(shè)置壁610由金屬一體成形,但是在殼體600A中,構(gòu)成外殼壁601的一部分的主面壁620由與劃分壁660相同的金屬材料形成為一體,通過(guò)劃分壁660而形成了通過(guò)蓋部620A進(jìn)行封閉的開(kāi)口部601a。
在本實(shí)施方式中,蓋部620A與實(shí)施方式3同樣,是樹(shù)脂制。側(cè)面壁630和設(shè)置壁610是一體成形的金屬制,在本實(shí)施方式中作為一例使用了鋁部件。側(cè)面壁630是位于車(chē)輛的寬度方向(W)的側(cè)面,位于車(chē)輛的前進(jìn)方向/后退方向的側(cè)面壁640(參照?qǐng)D2和圖3)使用了與設(shè)置壁610等相獨(dú)立地構(gòu)成的鋁部件。此外,位于車(chē)輛的前進(jìn)方向/后退方向的側(cè)面壁640(參照?qǐng)D9和圖10)也可以與側(cè)面壁630以及設(shè)置壁610一體成形。
主面壁620和劃分壁660是一體成形的金屬制,在本實(shí)施方式中作為一例使用了銅部件。劃分壁660具有位于設(shè)置壁610側(cè)的底壁661和從底壁661的兩端部朝向主面壁620側(cè)立起的側(cè)壁662。主面壁620以從側(cè)壁662的上端向外方延伸的方式形成。由一體成形的主面壁620與劃分壁660構(gòu)成將開(kāi)口封閉的蓋體,所述開(kāi)口由側(cè)面壁630和設(shè)置壁610形成。劃分壁660形成向設(shè)置面S1側(cè)凹陷的凹部。
在使用由上述構(gòu)成形成的殼體600A的情況下,也能夠得到與實(shí)施方式3的殼體600同樣的作用效果。
參照?qǐng)D13和圖14,對(duì)具有上述構(gòu)成的受電裝置10A的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。此外,以下,將由側(cè)面壁630和設(shè)置壁610形成的箱體稱(chēng)為主殼體610A,將由主面壁620和劃分壁660形成的蓋稱(chēng)為蓋體610B。
圖13表示將受電裝置10A分解后的狀態(tài)。在上部開(kāi)放的箱型的主殼體610A的內(nèi)部,在預(yù)定位置收納有構(gòu)成電氣設(shè)備110的部件。此后,通過(guò)蓋體610B將主殼體610A的開(kāi)口OP1封閉,將受電線圈單元200配置于蓋體610B的劃分壁660的凹部的內(nèi)部。此后,通過(guò)蓋部620A將劃分壁660的開(kāi)口OP2封閉,由此受電裝置10A完成。
此外,上述制造工序只是一例,不限定于上述工序。作為另外的制造方法,可例舉圖14所示的制造方法。如圖14所示,也可以采用下述工序:在上部開(kāi)放的箱型的主殼體610A的內(nèi)部,在預(yù)定位置收納有構(gòu)成電氣設(shè)備110的部件。另一方面,預(yù)先將受電線圈單元200配置于蓋體610B的劃分壁660的內(nèi)部,準(zhǔn)備通過(guò)蓋部620A封閉了劃分壁660的開(kāi)口OP2的蓋體610B,通過(guò)該蓋體610B來(lái)將收納有電氣設(shè)備110的主殼體610A的開(kāi)口OP1封閉。通過(guò)采用該工序,能夠使制造工序更容易。
根據(jù)本實(shí)施方式的受電裝置10A,也能夠得到與實(shí)施方式3的受電裝置10同樣的作用效果。
以上,雖然對(duì)各實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但是應(yīng)該認(rèn)為本次公開(kāi)的實(shí)施方式在所有方面都是例示,而不是限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的技術(shù)上的范圍由權(quán)利要求書(shū)來(lái)表示,旨在包括與權(quán)利要求書(shū)等同的意思以及范圍內(nèi)的所有變更。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
10、10A受電裝置,50、50A送電裝置,100電動(dòng)車(chē)輛,105車(chē)輛主體,110、300電氣設(shè)備,120、220、420電容器,130整流器,140轉(zhuǎn)換器,150電池,160功率控制單元,170馬達(dá)單元,180、322通信部,200受電線圈單元,250受電線圈,260、460鐵氧體板,310高頻電力裝置,330交流電源,400送電線圈單元,450送電線圈,510線圈單元收納部,520電氣設(shè)備收納部,600、600A殼體,601外殼壁,601a開(kāi)口部,610設(shè)置壁,610A主殼體,610B蓋體,620主面壁,620A蓋部,630側(cè)面壁,660劃分壁,661底壁,662側(cè)壁,701開(kāi)關(guān)電源,704輔助基板,705、710、712、714、715、718、719風(fēng)扇,707、708電源,709共振電容器,711、713熱沉,716、720濾波電感器,717、721濾波電容器,723接口,1000電力傳輸系統(tǒng)。