(57)【要約】【課題】受電コイルからの発熱による、緩衝器の耐久性の低下、及び、電力伝送効率の低下を抑制するワイヤレス電力伝送用車両を提供すること。【解決手段】車両外部に設けられた給電装置から、ワイヤレスで電力が伝送される受電装置を備えたワイヤレス電力伝送用車両であって、車両は、車体の前面及び前方下面、又は、車体の後面及び後方下面を構成するカバーを有し、受電装置は、巻線によって本体が構成された少なくとも一つの受電コイルを有する、一以上の受電コイル装置を含み、カバーの内側において、受電コイル装置は、当該受電コイル装置一つにつき少なくとも一部が、車両外部からの空気に接するように配設されている、ワイヤレス電力伝送用車両。【選択図】図１
2016059211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両外部に設けられた給電装置から、ワイヤレスで電力が伝送される受電装置を備えたワイヤレス電力伝送用車両であって、
前記車両は、車体の前面及び前方下面、又は、前記車体の後面及び後方下面を構成するカバーを有し、
前記受電装置は、巻線によって本体が構成された少なくとも一つの受電コイルを有する、一以上の受電コイル装置を含み、
前記カバーの内側において、前記受電コイル装置は、当該受電コイル装置一つにつき少なくとも一部が、前記車両外部からの空気に接するように配設されている、ワイヤレス電力伝送用車両。
【請求項２】
前記受電コイルの本体は前記車両外部からの空気に接する、請求項１に記載のワイヤレス電力伝送用車両。
【請求項３】
前記受電コイルの本体はスパイラルコイルであって、
前記カバーが、前記受電コイル装置の有する少なくとも一つのコイル面を支持する、請求項１又は２に記載のワイヤレス電力伝送用車両。
【請求項４】
前記受電コイルの本体はソレノイドコイルであって、
前記カバーが、前記受電コイル装置の有する少なくとも一つの、コイル面以外の部分を支持する、請求項１又は２に記載のワイヤレス電力伝送用車両。
【請求項５】
前記車両は、前記受電コイルを複数有し、前記複数の受電コイルは、前記カバーの長手方向においてそれぞれ互いに離間して配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送用車両。
【請求項６】
前記受電コイルの少なくとも一つは、前記受電コイルの本体が前記前面及び前記前方下面のそれぞれに沿うように、又は、前記後面及び前記後方下面のそれぞれに沿うように配設されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送用車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス電力伝送用車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源コードを用いずに電力を伝送する技術、いわゆる、ワイヤレス電力伝送技術が注目されつつある。ワイヤレス電力伝送技術は、給電装置から受電装置へ、ワイヤレスで電力を供給できることから、電車、電気自動車等の輸送機器、家電製品、電子機器、無線通信機器、玩具、といったさまざまな製品への応用が期待されている。なかでも、近年、電気自動車への関心の高まりから、電気自動車外部の給電装置から電気自動車へワイヤレスで電力を供給するシステムについて、実用化への検討が活発化してきている。
【０００３】
ワイヤレス電力伝送システムにおいて、給電装置から受電装置へ高効率に電力を供給するためには、通常、給電装置の有する一次側コイルと、受電装置の有する二次側コイルとの位置合わせが重要となる。
【０００４】
一次側コイルと二次側コイルの位置合わせに関し、特許文献１には、車両用無線受電装置において、一次側コイル（送電用コイル）と二次側コイル（受電用コイル）との間の位置関係を視認しやすく、かつ、車両の底面の高さの高低に関わらず受電用コイルを車両の外の送電用コイルに近接させるために、車両の最後尾部分又は車両の先端部分に設けられた非導電性の緩衝器に、二次側コイル（受電用コイル）が内包されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１３９５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電気自動車に電力を供給する場合、通常、一次側コイル及び二次側コイルには大電流が流れる。コイルに大電流が流れると、コイルからの発熱は、無視できない程度に大きくなる。特許文献１に記載されている車両においては、二次側コイルが緩衝器に内包されているため、充電時に二次側コイルから発生した熱を外部に逃がすことができず、緩衝器の耐久性の低下や、電力伝送効率の低下を引き起こしてしまうという問題がある。
【０００７】
さらに、特許文献１に記載されている車両は、車両の最後尾部分又は車両の先端部分に設けられた二次側コイルに対して給電が行われるため、車両の前方又は後方に設けられた給電装置を用いて給電する必要がある。そのため、給電装置が地面に設けられた場合には、効率よく給電することも困難である。
【０００８】
そこで本発明は、受電コイルからの発熱による、緩衝器の耐久性の低下、及び、電力伝送効率の低下を抑制するワイヤレス電力伝送用車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明は、車両外部に設けられた給電装置から、ワイヤレスで電力が伝送される受電装置を備えたワイヤレス電力伝送用車両であって、車両は、車体の前面及び前方下面、又は、車体の後面及び後方下面を構成するカバーを有し、受電装置は、巻線によって本体が構成された少なくとも一つの受電コイルを有する、一以上の受電コイル装置を含み、カバーの内側において、受電コイル装置は、当該受電コイル装置一つにつき少なくとも一部が、車両外部からの空気に接するように配設されている、ワイヤレス電力伝送用車両を提供する。
【００１０】
本発明によれば、車両に設けられた受電装置が、巻線によって本体が構成された少なくとも一つの受電コイルを有する、一以上の受電コイル装置を含み、当該受電コイル装置は、一つにつき少なくとも一部が、車体の前面及び前方下面、又は、後面及び後方下面を構成するカバーの内側において、車両外部からの空気に接するように配設されていることにより、受電コイルから発生する熱を外部に効率よく逃がすことができる。そのため、受電コイルからの発熱による緩衝器の耐久性の低下、及び、電力伝送効率の低下を抑制することができる。
【００１１】
ここで、受電コイルの本体は車両外部からの空気に接することが好ましい。受電コイルの本体が、車両外部からの空気に接することにより、受電コイルから発生する熱を外部に、より効率よく逃がすことができる。そのため、受電コイルからの発熱による緩衝器の耐久性の低下、及び、電力伝送効率の低下を確実に抑制することができる。
【００１２】
ここで、受電コイルの本体はスパイラルコイルであって、カバーが、受電コイル装置の有する少なくとも一つのコイル面を支持するとよい。このような構造により、振動、衝撃等物理的な作用の影響が大きい車両における使用によっても、受電コイルからの放熱性に優れる状態を維持しながら、カバーは受電コイル装置を所望の位置に堅持することができる。
【００１３】
また、受電コイルの本体はソレノイドコイルであって、カバーが、受電コイル装置の有する少なくとも一つの、コイル面以外の部分を支持するとよい。このような構造により、振動、衝撃等物理的な作用の影響が大きい車両における使用によっても、受電コイルからの放熱性に優れる状態を維持しながら、カバーは受電コイル装置を所望の位置に堅持することができる。
【００１４】
さらに、車両は、受電コイルを複数有し、複数の受電コイルは、カバーの長手方向においてそれぞれ互いに離間して配置されていることが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、複数の受電コイル同士が、カバーの長手方向においてそれぞれ離間して配置されていることにより、受電コイルの周囲の通気面積が増すため、受電コイルから発生する熱の放熱作用をより向上させることができる。
【００１６】
また、受電コイルの少なくとも一つは、受電コイルの本体が前面及び前方下面のそれぞれに沿うように、又は、後面及び後方下面のそれぞれに沿うように配設されていることが好ましい。
【００１７】
受電コイルの少なくとも一つは、受電コイルの本体が前面及び前方下面のそれぞれに沿うように、又は、後面及び後方下面のそれぞれに沿うように配設されていることにより、駐車場等に配置された給電装置の給電コイルが、地面に配置される等車両の移動方向に沿うように配置されている場合でも、また、車両の鉛直方向に沿うように配置されている場合であっても、効率よく給電することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、受電コイルからの発熱による、緩衝器の耐久性の低下、及び、電力伝送効率の低下を抑制するワイヤレス電力伝送用車両を提供することを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の模式図である。
【図２】第一実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方の拡大断面図である。
【図３】第一実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体後方の拡大断面図である。
【図４】第一実施形態の一例に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。
【図５】第一実施形態の他の一例に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。
【図６】第二実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。
【図７】第三実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。
【図８】第三実施形態の変形態様に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。
【図９】第四実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。
【図１０】第四実施形態の変形態様に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。
【００２１】
［第一実施形態］
図１、２、３及び４を参照して、本発明に係る第一実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の模式図である。ワイヤレス電力伝送用車両（以下、単に「車両」という場合がある。）１は受電装置を備え、車両１の外部に設けられた給電装置７からワイヤレスで電力が伝送される。
【００２２】
給電装置７において、給電コイル８は、発生する磁束が受電コイルに向かうように設置されている。給電コイル８は、交流電源（図示せず）に接続されている。ワイヤレス電力伝送用車両１には、給電コイル８から電力が伝送される受電コイルを有する受電コイル装置、整流器（図示せず）及びバッテリ（図示せず）を含む受電装置が搭載されている。受電コイル装置は、車両１の外装を構成する車体２の前方及び後方の少なくとも一方に、前方受電コイル装置４０，後方受電コイル装置６０（以下、まとめて「受電コイル装置４０，６０」という場合がある。）として、給電コイル８からの磁束が前方受電コイル４又は後方受電コイル６（以下、まとめて「受電コイル４，６」という場合がある。）に鎖交するように設置されている。
【００２３】
受電コイル４，６は、整流器に接続され、整流器は、二次電池であるバッテリに接続されている。ワイヤレス電力伝送用車両１の受電装置は、受電コイル４，６が、給電コイル８と対向する位置関係において、最も効率よく充電される。
【００２４】
受電コイル装置４０，６０は、巻線によって本体が構成された少なくとも一つの受電コイル４，６を有する。受電コイル装置４０，６０は、受電コイル４，６のみから成っていてもよく、また、例えば、巻線を所定の位置に固定するためのボビン、受電コイル４，６から発生する熱を外部に放出し易くする放熱板、或いは、受電コイル４，６を覆う筐体等を有していてもよい。受電コイル４，６が筐体で覆われる場合には、一つの受電コイル４，６が一つの筐体で覆われていてもよく、複数の受電コイル４，６が一つの筐体で覆われていてもよい。受電コイル装置４０，６０は、一つでも複数でもよい。
【００２５】
受電コイル４，６は、本体が、導電性ワイヤ、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等の通常のコイルに用いられる金属ワイヤを巻回した巻線から構成され、軽量かつ導電性の高いアルミニウムが好適に用いられる。巻線は、一本の導電性ワイヤから構成されたものでも、複数の導電性ワイヤを撚り合わせたものでもよい。また、導電体の表面が絶縁体によって覆われたものが用いられてもよい。受電コイル４，６は巻線以外に磁性材料を含むことができる。磁性材料としては、電力伝送効率の観点から、所望の周波数において高透磁率かつ低損失の材料、例えば、パーマロイ、センダスト、フェライト等の軟磁性材料等が挙げられる。
【００２６】
ワイヤレス電力伝送用車両１は、車体２の前面及び前方下面、又は、車体２の後面及び後方下面を構成するカバーを有する。本実施形態において、カバーは、車体２の前面及び前方下面を構成する前方カバー３と、車体２の後面及び後方下面を構成する後方カバー５との両方を含む（以下、まとめて「カバー３，５」という場合がある。）。カバー３，５は、車体２の表面を形成するように配置される。前方受電コイル装置４０は前方カバー３の内側に設けられ、後方受電コイル装置６０は後方カバー５の内側に設けられる。
【００２７】
図２は、第一実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両１の車体２の前方の拡大断面図である。前方カバー３は、車体２の前面を構成するカバー３ａ、及び、前方下面を構成するカバー３ｂを有する。車体２の前面を構成するカバー３ａ、及び、前方下面を構成するカバー３ｂは、内側に、衝撃吸収材や補強材等が直接接触することなく、空気と接している面を有する。前方受電コイル装置４０は、例えば、当該面に配設されている。
【００２８】
具体的には、前方カバー３は、下方に通気部（以下、「下方通気部」という）３Ａを有する。前方カバー３の内面３Ｓと車体２の内面２Ｓとの間には空間が形成されており、この空間には、下方通気部３Ａを介して外部から取り込まれた空気が存在する。そのため、前方カバー３の内側に設けられた前方受電コイル装置４０は、ワイヤレス電力伝送用車両外部からの空気に接することとなる。
【００２９】
さらに、前方カバー３は、上方に通気部（以下、「上方通気部」という）３Ｂを有する。外部から取り込まれた空気は、前方カバー３の内面３Ｓと車体２の内面２Ｓとの間の空間において、エンジンからの排熱や前方受電コイル装置４０からの排熱により暖められる。暖められた空気は、上昇して上方通気部３Ｂを通って外部へ放出される。
【００３０】
上記構造により、前方受電コイル４を含む前方受電コイル装置４０から発生する熱を外部へ逃がすことが可能となる。なお、前方受電コイル装置４０は、少なくとも一部が空気に接していれば、上記効果を得ることができる。より高い放熱効果を得る観点から、前方受電コイル装置４０において、当該前方受電コイル４一つにつき少なくとも一部が空気に接することが好ましい。発熱源である前方受電コイル４が直接空気によって冷却されるため、より高い放熱効果を得ることができる。
【００３１】
車体２の前面を構成するカバー３ａと前方下面を構成するカバー３ｂとは、一体的に成形されているものでもよく、それぞれ別々に成形されたものを組み合わせたものでもよい。
【００３２】
下方通気部３Ａ及び上方通気部３Ｂの配置の仕方としては、下方通気部３Ａは、前方ナンバープレート９ａよりも地面側（下側）に配置されることが好ましく、上方通気部３Ｂは前方ナンバープレート９ａよりもボンネット側（上側）に配置されることが好ましい。
【００３３】
なお、本実施形態において、下方通気部３Ａは、前方カバー３と車体の内面２Ｓとの間隙によって形成されているが、前方カバー３上であれば、車体２の前面を構成するカバー３ａに直接形成されていてもよく、また、車体２の前方下面を構成するカバー３ｂに直接形成されていてもよい。一方、上方通気部３Ｂは、前方カバー３上に形成されているが、前方カバー３と車体の内面２Ｓとの間隙によって形成されていてもよい。
【００３４】
図３は、第一実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両１の車体２の後方の拡大断面図である。後方カバー５は、車体２の後面を構成するカバー５ａ、及び、後方下面を構成するカバー５ｂを有する。車体２の後面を構成するカバー５ａ、及び、後方下面を構成する後方カバー５ｂは、内側に、衝撃吸収材や補強材等が直接接触することなく、空気と接している面を有する。後方受電コイル装置６０は、例えば、当該面に配設されている。
【００３５】
具体的には、後方カバー５は下方に通気部（以下、「下方通気部」という）５Ａを有する。後方カバー５の内面５Ｓと車体２の内面２Ｓとの間には空間が形成されており、この空間には、下方通気部５Ａを介して外部から取り込まれた空気が存在する。そのため、後方カバー５の内側に設けられた後方受電コイル装置６０は、ワイヤレス電力伝送用車両外部からの空気に接することとなる。
【００３６】
さらに、後方カバー５は、上方に通気部（以下、「上方通気部」という）５Ｂを有する。外部から取り込まれた空気は、後方カバー５の内面５Ｓと車体２の内面２Ｓとの間の空間において、排気ガスからの排熱や後方受電コイル装置６０からの排熱により暖められる。暖められた空気は、上昇して上方通気部５Ｂを通って外部へ放出される。
【００３７】
上記構造により、後方受電コイル６を含む後方受電コイル装置６０から発生する熱を外部へ逃がすことが可能となる。なお、後方受電コイル装置６０は、少なくとも一部が空気に接していれば、当該効果を得ることができる。より高い放熱効果を得る観点から、後方受電コイル装置６０において、当該後方受電コイル６一つにつき少なくとも一部が空気に接することが好ましい。発熱源である後方受電コイル６が直接空気によって冷却されるため、より高い放熱効果を得ることができる。
【００３８】
車体２の後面を構成するカバー５ａと後方下面を構成する後方カバー５ｂとは、一体的に成形されているものでもよく、それぞれ別々に成形されたものを組み合わせたものでもよい。
【００３９】
下方通気部５Ａ及び上方通気部５Ｂの配置の仕方としては、下方通気部５Ａは、後方ナンバープレート９ｂよりも地面側（下側）に配置されることが好ましく、上方通気部５Ｂは後方ナンバープレート９ｂよりもトランク側（上側）に配置されることが好ましい。
【００４０】
なお、本実施形態において、下方通気部５Ａは、後方カバー５と車体の内面２Ｓとの間隙によって形成されているが、後方カバー５上であれば、車体２の後面を構成するカバー５ａに直接形成されていてもよく、また、車体２の後方下面を構成するカバー５ｂに直接形成されていてもよい。一方、上方通気部５Ｂは、後方カバー５上に形成されているが、後方カバー５と車体の内面２Ｓとの間隙によって形成されていてもよい。
【００４１】
図４は、第一実施形態の一例に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。図５は、第一実施形態の他の一例に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。以下、受電コイル装置４０，６０及び受電コイル４，６の好適な形態について詳述する。
【００４２】
受電コイル４，６の本体は、スパイラルコイル（図４参照）、ソレノイドコイル（図４、図５参照）いずれでもよい。受電コイル装置４０，６０の配置の仕方としては、受電コイル４，６の本体がスパイラルコイルの場合には、カバー３，５が受電コイル装置４０，６０の有する少なくとも一つのコイル面を支持することが好ましい。
【００４３】
「受電コイル装置のコイル面」は、「受電コイルのコイル面」により規定することができる。例えば、受電コイルがスパイラルコイルである場合、「受電コイルのコイル面」とは、コイルが開口部を含まない場合、「コイルの端面であって、巻回された導電性ワイヤから構成された平面」を意味する。また、コイルが開口部を含む場合、「コイルの端面であって、開口と当該開口の周囲に巻回された導電性ワイヤとから構成される平面」である。ここで、「受電コイル装置のコイル面」は、「受電コイルのコイル面と対向する面」であって、対向とは、平行、略平行に限定されず、単に向かい合う状態も含む。なお、本発明におけるスパイラルコイルは、外形が平面形状を有していれば、導電性ワイヤがコイル面に対して単層となるように構成されたコイルだけでなく、コイル面に対して積層構造となるように構成されたコイルも含む。
【００４４】
受電コイル４，６が、図４に示すように配置されたスパイラルコイルであって、受電コイル装置４０，６０が、図１〜３に示すような直方体形状である場合、カバー３，５が受電コイル装置４０，６０の有するコイル面を支持すると、カバー３，５は、受電コイル４，６、又は、受電コイル装置４０，６０の平面状の主面を支持することができ、受電コイル４，６からの放熱性能を維持しつつ、振動、衝撃等物理的作用の影響が大きい車両における使用によっても、受電コイル装置４０，６０を所望の位置に堅持することができる。これにより、長期間の使用による電力伝送効率の低下を抑制することができる。
【００４５】
また、受電コイル４，６の本体がソレノイドコイルである場合には、カバー３，５が、受電コイル装置４０，６０の有する少なくとも一つの、コイル面以外の部分を支持するように、受電コイル装置４０，６０を配置することが好ましい。受電コイルがソレノイドコイルである場合、「受電コイルのコイル面」とは、「コイルの端面であって、開口と当該開口の周囲に巻回された導電性ワイヤとから構成される平面」である。ここで、上述したように、「受電コイル装置のコイル面」は、「受電コイルのコイル面と対向する面」であって、対向とは、平行、略平行に限定されず、単に向かい合う状態も含む。なお、カバー３，５は、受電コイル装置４０，６０の有する少なくとも一つの、コイル面以外の面を支持することにより、受電コイル装置４０，６０を強固に支持することができる。
【００４６】
受電コイル４，６が、図４又は図５に示すように配置されたソレノイドコイルであって、受電コイル装置４０，６０が、図１〜３に示すような直方体形状である場合、カバー３，５が受電コイル装置４０，６０の有するコイル面以外の部分を支持すると、カバー３，５は、受電コイル４，６、又は、受電コイル装置４０，６０の平面状の主面を支持することができ、受電コイル４，６の放熱性能を維持しつつ、振動、衝撃等物理的作用の影響が大きい車両における使用によっても、受電コイル装置４０，６０を所望の位置に堅持することができる。これにより、長期間の使用による電力伝送効率の低下を抑制することができる。
【００４７】
本発明における、「カバー」が、受電コイル装置の有する少なくとも一つの、コイル面又はコイル面以外の部分を「支持する」とは、カバー３，５が受電コイル４，６と直接、接合、又は、接着されることに加えて、筐体やボビン等と直接、接合、又は、接着されることも含まれる。カバー３，５は、受電コイル４，６、筐体又はボビン等の一部又は全体と、接合又は接着されていてもよい。
【００４８】
カバー３，５が、例えば、筐体やボビン等を構成する耐熱性部材と接している場合、受電コイル４，６の熱が耐熱性部材を介してカバー３，５に伝わるため、カバー３，５と受電コイル４，６とが直接接する場合に比べ、カバー３，５に伝わる熱量を小さくでき、カバー３，５に対する熱の影響を小さくすることができる。また、カバー３，５の面積を、耐熱性部材の面積よりも大きくすると、放熱面積が大きくなり、放熱性をより向上させることができる。
【００４９】
カバー３，５と、受電コイル４，６、又は、筐体やボビン等との接触面積が増えることにより、受電コイル装置４０，６０の耐衝撃性や強度の観点で、向上が期待できる。一方、カバー３，５が、受電コイル４，６、又は、筐体やボビン等と部分的に接している場合、カバー３，５と、受電コイル４，６、又は、筐体やボビン等との間には空間が形成されることから、空気の対流によって放熱性をより向上させることができる。
【００５０】
カバー３，５によって、受電コイル４，６が上述のように支持された場合、放熱性の観点から、受電コイル４，６を構成する巻線は、ソレノイドコイル、又は、コイル面に対して導電性ワイヤが積層構造を有するスパイラルコイルが好ましい。受電コイル４，６と、カバー３，５、又は、カバー３，５側に配置された他の構成部材との接触面積が小さいためである。上記スパイラルコイルは、カバー３，５、又は、カバー３，５側に配置された他の構成部材と接触する一層目の巻回数が二層目以降の層の巻回数より少ないことが好ましい。
【００５１】
また、放熱性の観点から、受電コイル４，６において、隣接する導電性ワイヤ同士は、互いに離間していることが好ましい。また、受電コイル装置４０，６０が筐体を有する場合、筐体は、受電コイル４，６が外部からの空気に接するような構造であるとよく、例えば、通気部が形成された筐体、上面又は下面を有さない筐体を好適に用いることができる。受電コイル４，６が複数設けられている場合、少なくとも一つの受電コイル４，６が外部からの空気に接していると放熱性は向上するが、全ての受電コイル４，６が外部からの空気に接していると、より一層放熱性が向上する。また、受電コイル装置４０，６０は、受電コイル４，６において、カバー３，５とは反対側の一部又は全部に金属板を有してもよく、その金属板が外部から取り込んだ空気と接していることがより好ましい。
【００５２】
カバー３，５の材質としては、カバーのみのタイプのバンパー（緩衝器）として、通常用いられる材料であって、例えば、プラスチック等の樹脂、金属、又は、プラスチック等の樹脂と金属とを組み合わせた材料等が挙げられる。受電コイル４は、バンパー（緩衝器）において通常用いられる金属との間に、絶縁材料を介在させて配置することが好ましく、絶縁材料としては磁性材料を用いることができる。
【００５３】
また、受電コイル４，６は、電力伝送効率を向上させる観点から、磁性材料を、電力伝送に寄与する磁束が通過する領域において含むとよい。具体的には、磁性材料は、受電コイル４，６を構成する導電性ワイヤのうち最も内側に配置された導電性ワイヤと開口との境界領域において含まれていてもよく、受電コイル４，６の開口部全体に設けられていてもよく、受電コイル４，６のコイル面のうち、カバー３，５と反対側の面に設けられてもよい。
【００５４】
コイルの形状としては、外形形状が、巻回軸に垂直な面で切った時の断面形状として、三角形、若しくは、正方形、長方形、菱形等の四角形、若しくは、五角形以上の多角形であってもよく、円形、楕円形であってもよい。コイルは開口を有していても有していなくてもよく、開口を有する場合には、開口が、巻回軸に垂直な面で切った時の断面形状として、三角形、若しくは、正方形、長方形、菱形等の四角形、若しくは、五角形以上の多角形でもよく、円形、楕円形であってもよい。
【００５５】
カバー３，５に対する優れた密着性を付与できるとともに、細線化によって軽量化が可能となる観点から、受電コイル４，６が、図４に示すようなスパイラルコイルであって、かつ、カバー３，５上に導体パターンとして形成されていてもよい。導体パターンの形成方法としては、スパッタリング法、めっき法によるパターニングが挙げられる。
【００５６】
図４に示す受電コイル４，６は、具体的な形状として、カバー３，５の内面のうち、車体２の前面を構成するカバー３ａ、又は、車体２の後面を構成するカバー５ａにおいて、受電コイル４，６の本体を構成する巻線及び開口４ｐ，６ｐを含むコイル面が、カバー３，５に沿い、且つ、受電コイル４，６一つにつき、当該受電コイル４，６の少なくとも一部がワイヤレス電力伝送用車両１の外部からの空気に接するように配設されている。受電コイル４，６は、上記コイル面が、ワイヤレス電力伝送用車両１の車幅方向、すなわち、カバー３，５の長手方向に延在するように配置されている。上記構造は、給電装置７の給電コイル８に対するワイヤレス電力伝送用車両１の車幅方向の位置ずれによる電力伝送効率の低下を抑制することも出来る。
【００５７】
図５に示す受電コイル４，６は、具体的な形状として、カバー３，５の内面のうち、車体２の前面を構成するカバー３ａ、又は、車体２の後面を構成するカバー５ａにおいて、受電コイル４，６の本体を構成する巻線がカバーに沿い、且つ、受電コイル４，６一つにつき、当該受電コイル４，６の少なくとも一部がワイヤレス電力伝送用車両１の外部からの空気に接するように配設されている。受電コイル４，６は、ワイヤレス電力伝送用車両１の車幅方向、すなわち、カバー３，５の長手方向に延在するように配置されている。上記構造は、給電装置７の給電コイル８に対するワイヤレス電力伝送用車両１の車幅方向の位置ずれによる電力伝送効率の低下を抑制することも出来る。
【００５８】
受電コイル４，６は、カバー３，５の内面３Ｓ，５Ｓのうち、衝撃吸収材や補強材等が直接接触することなく空気と接している面に沿って形成されているとよい。
【００５９】
本実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両１によれば、受電コイル４，６から発生する熱を外部に効率よく逃がすことができる。そのため、受電コイル４，６からの発熱によるカバー３，５等緩衝器の耐久性の低下、及び、電力伝送効率の低下を抑制することができる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、受電コイル装置４０，６０が、カバー３，５のうち、車体２の前面を構成するカバー３ａ、及び、車体２の後方下面を構成するカバー５ｂの内面に形成されているが、受電コイル装置４０，６０の少なくとも一部が、ワイヤレス電力伝送用車両１の外部からの空気と接するように配設されていれば、車体２の前方下面を構成するカバー３ｂ、又は、車体２の後面を構成するカバー５ａの内面に形成されていてもよい。
【００６１】
［第二実施形態］
図６を参照して、本発明に係る第二実施形態を説明する。図６は、第二実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。第一実施形態においては、ワイヤレス電力伝送用車両１の受電装置が、一つの前方受電コイル４、又は、一つの後方受電コイル６を有するのに対し、本実施形態においては、複数の前方受電コイル４、又は、複数の後方受電コイル６を有する。複数の前方受電コイル４、又は、複数の後方受電コイル６は、前方カバー３、又は、後方カバー５の長手方向において、それぞれ互いに離間して配置されている。複数の前方受電コイル４は、それぞれの前方受電コイル４が一つの前方受電コイル装置４０を構成してもよく、いくつかの前方受電コイル４が一つの前方受電コイル装置４０を構成してもよい。また、複数の後方受電コイル６は、それぞれの後方受電コイル６が一つの後方受電コイル装置６０を構成してもよく、いくつかの後方受電コイル６が一つの後方受電コイル装置６０を構成してもよい。なお、本実施形態においては、受電コイル４，６として、図４に示す形状のコイルを用いているが、図５に示す形状のコイルを用いても、同様な効果が得られる。
【００６２】
複数の受電コイル同士が、カバー３，５の長手方向においてそれぞれ離間して配置されていることにより、受電コイル４，６の周囲の通気面積が増すため、受電コイル４，６から発生する熱の放熱作用をより向上させることができる。
【００６３】
受電コイル装置４０，６０が、例えば、受電コイル４，６を覆う筐体を含む場合、隣接する受電コイル４，６同士が互いに離間して配置されていれば、隣接する受電コイル装置４０，６０は、互いに離間していても、互いに接していてもよい。ただし、放熱性を向上させる観点からは、隣接する受電コイル装置４０，６０もまた、互いに離間して配置されていることが好ましい。
【００６４】
複数の受電コイル同士は、互いに直列に接続されていてもよく、互いに並列に接続されていてもよく、隣り合う受電コイルの磁束の向きは、互いに同じでも異なっていてもよい。
【００６５】
複数の受電コイル４，６のうち、給電装置７の給電コイル８と対向することになる部分に配置された受電コイル４，６のみが作動するよう制御した場合には、受電コイル４，６から不要に発生する熱を低減することもできる。
【００６６】
本実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両１は、複数の受電コイル４，６全体と大きさが等しい一つの受電コイル４，６を一か所に局在化させて配置する場合に比べ、給電装置７の給電コイル８に対するワイヤレス電力伝送用車両１の車幅方向の位置ずれによる電力伝送効率の低下を抑制することもできる。
【００６７】
［第三実施形態］
図７を参照して、本発明に係る第三実施形態を説明する。図７は、第三実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。第一実施形態においては、前方受電コイル４が、車体２の前面を構成するカバー３ａ、又は、前方下面を構成するカバー３ｂに沿って設けられている、或いは、後方受電コイル６が、車体２の後面を構成するカバー５ａ、又は、後方下面を構成するカバー５ｂに沿って設けられているが、本実施形態においては、前方受電コイル４が、車体２の前面を構成するカバー３ａ、及び、前方下面を構成するカバー３ｂに沿って、一つずつ設けられている、或いは、後方受電コイル６が、車体２の後面を構成するカバー５ａ、及び、後方下面を構成するカバー５ｂに沿って、一つずつ設けられている。二つの前方受電コイル４は、それぞれの前方受電コイル４が一つの前方受電コイル装置４０を構成してもよく、二つの前方受電コイル４が一つの前方受電コイル装置４０を構成してもよい。また、二つの後方受電コイル６は、それぞれの後方受電コイル６が一つの後方受電コイル装置６０を構成してもよく、二つの後方受電コイル６が一つの後方受電コイル装置６０を構成してもよい。
【００６８】
なお、本実施形態においては、受電コイル４，６として、図４に示す形状のコイルを用いているが、図５に示す形状のコイルを用いても、同様な効果が得られる。
【００６９】
前方受電コイル４が、車体２の前面を構成するカバー３ａ、及び、前方下面を構成するカバー３ｂに沿って、一つずつ設けられている、或いは、後方受電コイル６が、車体２の後面を構成するカバー５ａ、及び、後方下面を構成するカバー５ｂに沿って、一つずつ設けられていることにより、駐車場等に配置された給電装置７の給電コイル８が、地面に配置される等車両の移動方向に沿うように配置されている場合でも、また、車両の鉛直方向に沿うように配置されている場合であっても、効率よく給電することができる。
【００７０】
図８は、第三実施形態の変形態様に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。本態様においては、一つの前方受電コイル４が、車体２の前面を構成するカバー３ａ、及び、前方下面を構成するカバー３ｂに沿って設けられている、或いは、一つの後方受電コイル６が、車体２の後面を構成するカバー５ａ、及び、後方下面を構成するカバー５ｂに沿って設けられている。
【００７１】
なお、受電コイル４，６として図４に示す形状のコイルを用いているが、本態様において図５に示す形状のコイルを用いても、同様の効果が得られる。
【００７２】
前方受電コイル４は、前方カバー３の内側の面において、開口４ｐが、車体２の前面を構成するカバー３ａ及び前方下面を構成するカバー３ｂに跨って沿うように配設されることが好ましく、また、後方受電コイル６は、後方カバー５の内側の面において、開口６ｐが、車体２の後面を構成するカバー５ａ及び車体２の後方下面を構成するカバー５ｂに跨って沿うように配設されることが好ましい。
【００７３】
これにより、駐車場等に配置された給電装置が、地面に配置される等車両の移動方向に沿うように配置されている場合であっても、また、車両の鉛直方向に沿うように配置されている場合であっても、ワイヤレス電力伝送用車両１に対して、効率よく給電を行うことができる。また、受電コイル４，６の数を低減できるため、配線等を簡素化することもできる。
【００７４】
［第四実施形態］
図９を参照して、本発明に係る第四実施形態を説明する。図９は、第四実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。第一実施形態においては、前方受電コイル４が、車体２の前面を構成するカバー３ａ、又は、前方下面を構成するカバー３ｂに沿って設けられている、或いは、後方受電コイル６が、車体２の後面を構成するカバー５ａ、又は、後方下面を構成するカバー５ｂに沿って設けられているが、本実施形態においては、前方受電コイル４が、車体２の前面を構成するカバー３ａ、及び、前方下面を構成するカバー３ｂに沿って、複数設けられている、或いは、後方受電コイル６が、車体２の後面を構成するカバー５ａ、及び、後方下面を構成するカバー５ｂに沿って、複数設けられている。本実施形態においては、複数の前方受電コイル４、又は、複数の後方受電コイル６は、前方カバー３、又は、後方カバー５の長手方向において、それぞれ互いに離間して配置されている。複数の前方受電コイル４は、それぞれの前方受電コイル４が一つの前方受電コイル装置４０を構成してもよく、いくつかの前方受電コイル４が一つの前方受電コイル装置４０を構成してもよい。また、複数の後方受電コイル６は、それぞれの後方受電コイル６が一つの後方受電コイル装置６０を構成してもよく、いくつかの後方受電コイル６が一つの後方受電コイル装置６０を構成してもよい。
【００７５】
なお、本実施形態においては、受電コイル４，６として、図４に示す形状のコイルを用いているが、図５に示す形状のコイルを用いても、同様な効果が得られる。
【００７６】
複数の受電コイル同士４，６が、カバー３，５の長手方向においてそれぞれ離間して配置されていることにより、受電コイル４，６の周囲の通気面積が増すため、受電コイル４，６から発生する熱の放熱作用をより向上させることができる。
【００７７】
受電コイル装置４０，６０が、例えば、受電コイル４，６を覆う筐体を含む場合、隣接する受電コイル４，６同士が互いに離間して配置されていれば、隣接する受電コイル装置４０，６０は、互いに離間していても、互いに接していてもよい。ただし、放熱性を向上させる観点からは、隣接する受電コイル装置４０，６０もまた、互いに離間して配置されていることが好ましい。
【００７８】
複数の受電コイル同士は、互いに直列に接続されていてもよく、互いに並列に接続されていてもよく、隣り合う受電コイルの磁束の向きは、互いに同じでも異なっていてもよい。
【００７９】
給電装置７の給電コイル８と対向することになる部分に配置された受電コイル４，６のみが作動するよう制御した場合には、受電コイル４，６から不要に発生する熱を低減することもできる。
【００８０】
本実施形態に係るワイヤレス電力伝送用車両１は、複数の受電コイル４，６全体と大きさが等しい一つの受電コイル４，６を一か所に局在化させて配置する場合に比べ、給電装置７の給電コイル８に対するワイヤレス電力伝送用車両１の車幅方向の位置ずれによる電力伝送効率の低下を抑制することもできる。
【００８１】
上記効果に加え、前方受電コイル４が、車体２の前面を構成するカバー３ａ、及び、前方下面を構成するカバー３ｂに沿って、複数設けられている、或いは、後方受電コイル６が、車体２の後面を構成するカバー５ａ、及び、後方下面を構成するカバー５ｂに沿って、複数設けられていることにより、駐車場等に配置された給電装置７の給電コイル８が、地面に配置される等車両の移動方向に沿うように配置されている場合でも、また、車両の鉛直方向に沿うように配置されている場合であっても、効率よく給電することができる。
【００８２】
図１０は、第四実施形態の変形態様に係るワイヤレス電力伝送用車両の車体前方又は後方を、カバーの内側から見た模式拡大図である。本態様においては、前方受電コイル４一つが、車体２の前面を構成するカバー３ａ、及び、前方下面を構成するカバー３ｂに沿い、かつ、複数の前方受電コイル４が、前方カバー３の長手方向において、それぞれ互いに離間して配置されている。また、後方受電コイル６一つが、車体２の後面を構成するカバー５ａ、及び、後方下面を構成するカバー５ｂに沿い、複数の後方受電コイル６が、後方カバー５の長手方向において、それぞれ互いに離間して配置されている。複数の前方受電コイル４は、それぞれの前方受電コイル４が一つの前方受電コイル装置４０を構成してもよく、いくつかの前方受電コイル４が一つの前方受電コイル装置４０を構成してもよい。また、複数の後方受電コイル６は、それぞれの後方受電コイル６が一つの後方受電コイル装置６０を構成してもよく、いくつかの後方受電コイル６が一つの後方受電コイル装置６０を構成してもよい。
【００８３】
なお、受電コイル４，６として図４に示す形状のコイルを用いているが、本態様において図５に示す形状のコイルを用いても、同様の効果が得られる。
【００８４】
複数の受電コイル同士４，６が、カバー３，５の長手方向においてそれぞれ離間して配置されていることにより、受電コイル４，６の周囲の通気面積が増すため、受電コイル４，６から発生する熱の放熱作用をより向上させることができる。
【００８５】
受電コイル装置４０，６０が、例えば、受電コイル４，６を覆う筐体を含む場合、隣接する受電コイル４，６同士が互いに離間して配置されていれば、隣接する受電コイル装置４０，６０は、互いに離間していても、互いに接していてもよい。ただし、放熱性を向上させる観点からは、隣接する受電コイル装置４０，６０もまた、互いに離間して配置されていることが好ましい。
【００８６】
前方受電コイル４は、前方カバー３の内側の面において、開口４ｐが、車体２の前面を構成するカバー３ａ及び前方下面を構成するカバー３ｂに跨って沿うように配設されることが好ましく、また、後方受電コイル６は、後方カバー５の内側の面において、開口６ｐが、車体２の後面を構成するカバー５ａ、及び、車体２の後方下面を構成するカバー５ｂに跨って沿うように配設されることが好ましい。
【００８７】
複数の受電コイル同士は、互いに直列に接続されていてもよく、互いに並列に接続されていてもよく、隣り合う受電コイルの磁束の向きは、互いに同じでも異なっていてもよい。
【００８８】
これにより、駐車場等に配置された給電装置が、車両の移動方向に沿うように配置されている場合であっても、また、車両の鉛直方向に沿うように配置されている場合であっても、ワイヤレス電力伝送用車両１に対して、効率よく給電を行うことができる。また、受電コイル４，６の数を低減できるため、配線等を簡素化することもできる。
【００８９】
以上、本発明に係るワイヤレス電力伝送用車両は、受電コイルからの発熱による緩衝器の耐久性の低下、及び、電力伝送効率の低下を抑制するワイヤレス電力伝送用車両を提供することができる。さらに、駐車場等に配置された給電装置の給電コイルが、地面に配置される等車両の移動方向に沿うように配置されている場合でも、また、車両の鉛直方向に沿うように配置されている場合であっても、効率よく給電することができる場合がある。なお、本発明は、上記第一〜第四実施形態に限定されることはなく、上記効果を奏する範囲内において、その他の形態もとることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…ワイヤレス電力伝送用車両、２…車体、３…前方カバー、３ａ…前面を構成するカバー、３ｂ…前方下面を構成するカバー、４…前方受電コイル、４ｐ…前方受電コイルの開口、５…後方カバー、５ａ…後面を構成するカバー、５ｂ…後方下面を構成するカバー、６…後方受電コイル、６ｐ…後方受電コイルの開口、７…給電装置、８…給電コイル、３Ａ，５Ａ…下方通気部、３Ｂ，５Ｂ…上方通気部、４０…前方受電コイル装置、６０…後方受電コイル装置。
【図１】
2016059211.tif 000003
【図２】
2016059211.tif 000004
【図３】
2016059211.tif 000005
【図４】
2016059211.tif 000006
【図５】
2016059211.tif 000007
【図６】
2016059211.tif 000008
【図７】
2016059211.tif 000009
【図８】
2016059211.tif 000010
【図９】
2016059211.tif 000011
【図１０】
2016059211.tif 000012