(57)【要約】【課題】車輪によって踏まれにくい送電装置の構成を提供する。【解決手段】非接触送受電システムにおける送電装置の電力変換回路が収納される電源スペース４２が自動車の進入方向においてコイルスペース４４より手前側に位置するものとし、電源スペース４２の進入方向に直交する車幅方向の長さＷ１をコイルスペース４４の車幅方向の長さＷ２より短くなるよう形成した。これにより、電源スペース４２を前輪や後輪によって踏まれにくいものとすることができる。【選択図】図４
2016116314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイルと電気機器とを備え、車両に搭載された受電装置の二次コイルに対して非接触で送電する送電装置であって、
前記一次コイルを収容するための第１収容部と、前記電気機器を収容するための第２収容部と、を有する筐体を備え、
前記第２収容部は、前記車両の進入方向において前記第１収容部より手前側または奥側に位置し、前記進入方向に直交する車幅方向における長さが前記第１収容部の前記車幅方向における長さより短くなるよう形成されている、
ことを特徴とする送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置に関し、詳しくは、一次コイルと電気機器とを備え、車両に搭載された受電装置の二次コイルに対して非接触で送電する送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の送電装置としては、電源と、インバータ部と、インバータ部を介して電源に接続されたコイルおよびコンデンサを有するコイルユニットと、を備え、駐車車両に搭載されたコイルに非接触で送電するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この送電装置では、コイルユニットのコイルとコンデンサとを筐体に収納し、筐体に底部から立設する仕切壁部を設け、仕切壁部によって筐体の内部空間をコイルを収納する第１収納空間とコンデンサを収納する第２収納空間とに区画している。こうした仕切壁部を設けることにより、筐体の剛性を高くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９２４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の送電装置では、車両が送電装置の上方に進入してくる際に車輪によって踏まれる場合がある。車両は重量が大きいことから、こうした車輪による踏みつけは送電装置の保護の観点から抑制されることが望ましい。車輪による踏みつけを抑制する手法として、送電装置全体の大きさを小さくすることも考えられる。しかしながら、送電装置全体の大きさを小さくすると、送電装置のコイルと車両に搭載されたコイルとを良好に磁気的に結合させることができなくなってしまう。
【０００５】
本発明の送電装置は、車輪によって踏まれにくい構成を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の送電装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の送電装置は、
一次コイルと電気機器とを備え、車両に搭載された受電装置の二次コイルに対して非接触で送電する送電装置であって、
前記一次コイルを収容するための第１収容部と、前記電気機器を収容するための第２収容部と、を有する筐体を備え、
前記第２収容部は、前記車両の進入方向において前記第１収容部より手前側または奥側に位置し、前記進入方向に直交する車幅方向における長さが前記第１収容部の前記車幅方向における長さより短くなるよう形成されている、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の送電装置では、一次コイルと電気機器とを備え、車両に搭載された受電装置の二次コイルに対して非接触で送電する。一次コイルは、筐体の第１収容部に収容されており、電気機器は、筐体の第２収容部に収容されている。第２収容部は、車両の進入方向において第１収容部より手前側または奥側に位置し、車両の進入方向に直交する車幅方向における長さが第１収容部の車幅方向における長さより短くなるよう形成されている。第１収容部は、収容した一次コイルと車両に搭載された受電装置の二次コイルとの磁気的な結合を良好にするため、ある程度の大きさを有することが望ましい。また、第２収容部は、収容した電気機器の保護の観点から車輪によって踏みつけにくくすることが望ましい。さらに、車両が送電装置の上方に進入する際には、筐体に対して角度を持って進入を開始することがある。そのため、第２収容部が車両の進入方向において第１収容部より手前側または奥側に位置し、第２収容部の車両の進入方向に直交する車幅方向における長さが第１収容部の車幅方向における長さより短くなるよう形成することにより、第２収容部が第１収容部の車幅方向側に位置するものや第２収容部の車幅方向における長さを第１収容部の車幅方向における長さと同一または第１収容部の車幅方向における長さより長くするものと比較すると、車輪によって踏まれにくいものとすることができる。この結果、電気機器の保護を図ることができる。なお、「電気機器」としては、電源からの電力を変換して一次コイルに出力するための電力変換回路などを含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例の送電装置２０を備える非接触送受電システム１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】送電ユニットの構成を示す構成図である。
【図３】筐体４０を図１における上方から見たときの外観の概略を示す説明図である。
【図４】筐体４０を図１における上方から見たときの様子を説明するための説明図である。
【図５】自動車７０が送電装置２０の上方に後進走行で進入する際の前輪および後輪の軌跡の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例の送電装置２０を備える非接触送受電システム１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の非接触送受電システム１０は、図示するように、駐車場などに設置された送電装置２０と、送電装置２０から非接触で受電して図示しない車載したバッテリを充電可能な受電装置６０を有する自動車７０と、を備える。なお、自動車７０は、ハイブリッド自動車や電気自動車などとして構成されており、バッテリからの動力で駆動可能なモータを備えるものとする。
【００１２】
送電装置２０は、家庭用電源（例えば２００Ｖ，５０Ｈｚなど）などの交流電源９０に接続された送電ユニット３０と、送電ユニット３０を制御する送電用電子制御ユニット（以下、「送電ＥＣＵ」という）５８と、を備える。送電装置２０は、これらの他に、図示はしないが、送電ＥＣＵ５８と通信すると共に自動車７０と無線通信を行なう通信ユニットなどを備える。
【００１３】
図２は、送電ユニット３０の構成を示す構成図である。送電ユニット３０は、駐車場の床面などに設置されており、送電用共振回路３２と、交流電源９０と送電用共振回路３２との間に設けられた高周波電源回路３４と、を備える。送電用共振回路３２は、一次コイル３２ａと共鳴コンデンサ３２ｂとを備え、共振周波数が所定周波数Ｆｓｅｔ（数十〜数百ｋＨｚ程度）となるように設計されている。高周波電源回路３４は、ワイヤハーネスＷＨによって交流電源９０と接続され交流電源９０からの電力を平滑するフィルタ回路３４ａと、フィルタ回路３４ａからの電力を所定周波数Ｆｓｅｔの電力に変換して送電用共振回路３２に出力する電力変換回路３４ｂとを備えている。送電用共振回路３２，高周波電源回路３４は、筐体４０内に収容されている。
【００１４】
受電装置６０は、図示はしないが、受電用コイルを含む受電用共振回路と、受電用共振回路により受電した交流電力を直流電力に変換してバッテリに供給可能な充電回路と、を備える。受電用共振回路は、共振周波数が上述の所定周波数Ｆｓｅｔ（送電用共振回路３２の共振周波数）付近の周波数（理想的には所定周波数Ｆｓｅｔ）となるように設計されている。
【００１５】
こうして構成される実施例の非接触送受電システム１０では、自動車７０が送電装置２０に接近すると共に自動車７０からバッテリを送電装置２０からの電力で充電することを要求する非接触充電要求が送信されると、送電装置２０の送電ＥＣＵ５８は交流電源９０から高周波電源回路３４を介して送電用共振回路３２に所定周波数Ｆｓｅｔの電力が供給されるよう高周波電源回路３４を制御する。これにより、送電ユニット３０の一次コイル３２ａと受電装置６０の受電用コイルとが電磁場を介して共鳴して、一次コイル３２ａから受電用コイルにエネルギ（電力）が伝送され、伝送されたエネルギで自動車７０に搭載されたバッテリが充電される。
【００１６】
次に、送電ユニット３０の筐体４０の構成について説明する。図３は筐体４０を図１における上方から見たときの外観の概略を示す説明図であり、図４は筐体４０を図１における上方から見たときの構成の概略を示す説明図である。なお、図３において、筐体４０の上方を覆う蓋部材については、図示していない。
【００１７】
筐体４０は、図１，図３に示すように、内部に電源スペース４２とコイルスペース４４との２つの空間を備えており、外壁に放熱フィン４６が形成されている。電源スペース４２には、高周波電源回路３４の電力変換回路３４ｂが収容されている。コイルスペース４４には、送電用共振回路３２の一次コイル３２ａが収容されている。一次コイル３２ａの下方には、図示はしていないが、送電用共振回路３２の共鳴コンデンサ３２ｂと、高周波電源回路３４のフィルタ回路３４ａとが収容されており、自動車７０の進入方向の奥側にワイヤハーネスＷＨが配策されている。このように筐体４０の内部を電源スペース４２とコイルスペース４４とに分けて、電力変換回路３４ｂと一次コイル３２ａや共鳴コンデンサ３２ｂ，フィルタ回路３４ａとを別の空間に収容することにより、電力変換回路３４ｂから周囲に放射される電気ノイズが一次コイル３２ａや共鳴コンデンサ３２ｂ，フィルタ回路３４ａに影響を与えることを抑制している。また、コイルスペース４４にフィルタ回路３４ａを配置し、コイルスペース４４の奥側からワイヤハーネスＷＨを配策することにより、フィルタ回路３４ａを電源スペース４２に配置しワイヤハーネスＷＨを電源スペース４２に配策するものと比較すると、ワイヤハーネスＷＨをより短くすることができる。
【００１８】
電源スペース４２は、図１，図３，図４に示すように、自動車７０の進入方向においてコイルスペース４４より手前側に位置している。電源スペース４２は、進入方向に直交する自動車７０が停車したときの車幅方向における長さＷ１が、コイルスペース４４の車幅方向における長さＷ２より短く、好ましくは、長さＷ２の９０％程度の長さとなるよう形成されている。電源スペース４２をコイルスペース４４より手前側に位置するようにし、長さＷ１を長さＷ２より短くなるよう形成したのは以下の理由に基づく。
【００１９】
一次コイル３２ａは、自動車７０に搭載された受電装置６０の二次コイルと良好に磁気的に結合するため、ある程度の大きさを要する。そのため、一次コイル３２ａを収容するコイルスペース４４は、一次コイル３２ａを収容できるようある程度の大きさを確保することが望まれている。電力変換回路３４ｂを収容する電源スペース４２は、電力変換回路３４ｂの保護の観点から、自動車７０が上方に進入する際に前輪や後輪によって踏まれにくいものであることが望まれている。図５は、自動車７０が送電ユニット３０の上方に後進走行で進入する際の前輪および後輪の軌跡の一例を示す説明図である。図中前輪および後輪の軌跡を太線で記載した。自動車７０が送電ユニット３０の上方に進入する際には、図示するように、自動車７０が筐体４０の手前側の面に対して角度を持って進入を開始し、その後、筐体４０の手前側の面と垂直になるよう自動車７０の向きが変更されながら送電ユニット３０の上方に進入することがある。この場合、自動車７０の進入方向において、送電ユニット３０の手前側の角部が後輪に踏まれる場合があると考えられる。したがって、自動車７０の進入方向において、電源スペース４２がコイルスペース４４より手前側に位置し、長さＷ１を長さＷ２より短くなるよう形成することにより、電源スペース４２がコイルスペース４４より車幅方向の外側に位置するものや長さＷ１を長さＷ２と同一または長さＷ１を長さＷ２より長くするものと比較すると、電源スペース４２を前輪や後輪によって踏まれにくいものとすることができる。
【００２０】
以上説明した実施例の非接触送受電システム１０の送電装置２０によれば、電源スペース４２が自動車７０の進入方向においてコイルスペース４４より手前側に位置するものとし、電源スペース４２の進入方向に直交する自動車７０が停車したときの車幅方向における長さＷ１をコイルスペース４４の車幅方向における長さＷ２より短くなるよう形成することにより、電源スペース４２を前輪や後輪によって踏まれにくいものとすることができる。
【００２１】
実施例の非接触送受電システム１０の送電装置２０では、フィルタ回路３４ａと共鳴コンデンサ３２ｂとを筐体４０のコイルスペース４４に収容するものとしたが、フィルタ回路３４ａや共鳴コンデンサ３２ｂを電源スペース４２に収容するものとしてもよい。
【００２２】
実施例の非接触送受電システム１０の送電装置２０では、電源スペース４２が自動車７０の進入方向においてコイルスペース４４より手前側に位置するものとしたが、コイルスペース４４より奥側に位置するものとしてもよい。
【００２３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、一次コイル３２ａが「一次コイル」に相当し、電力変換回路３４ｂが「電気機器」に相当し、筐体４０が「筐体」に相当し、コイルスペース４４が「第１収容部」に相当し、電源スペース４２が「第２収容部」に相当する。
【００２４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、送電装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  非接触送受電システム、２０  送電装置、３０  送電ユニット、３２  送電用共振回路、３２ａ  一次コイル、３４  高周波電源回路、３４ａ  フィルタ回路、３４ｂ  電力変換回路、４０  筐体、４２  電源スペース、４４  コイルスペース、４６  放熱フィン、５８  送電ＥＣＵ、６０  受電装置、７０  自動車、９０  交流電源、ＷＨ  ワイヤハーネス。
【図１】
2016116314.tif 000003
【図２】
2016116314.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016116314.tif 000006
【図５】
2016116314.tif 000007