Монтируемая на транспортном средстве конструкция для устройства беспроводного приёма энергии
CONSTRUCTION MOUNTED ON VEHICLE FOR WIRELESS ENERGY RECEIVING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к монтируемой на транспортном средстве конструкции для устройства беспроводного приема энергии, включающей в себя катушку на стороне приема энергии, выполненную с возможностью принимать беспроводным образом энергию, передаваемую из катушки на стороне подачи энергии.
Уровень техники
[0002] На сегодняшний день предлагается устройство беспроводного заряда, которое беспроводным образом заряжает аккумулятор, смонтированный на электрическом транспортном средстве, таком как электромобиль, посредством блока катушки на стороне приема энергии, предоставленного на транспортном средстве, и блока катушки на стороне подачи энергии, предоставленного на земле (см. нижеупомянутый патентный документ 1). Этот блок катушки на стороне приема энергии, описанный в патентном документе 1, включает в себя катушку, размещенную в кожухе. Здесь, поскольку катушка вырабатывает тепло при подаче питания, раскрывается охлаждающая конструкция для охлаждения катушки.
Список библиографических ссылок
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. Публикация заявки на патент Японии номер 2013-161942
Сущность изобретения
Техническая задача
[0004] Между тем, в вышеуказанном патентном документе 1, предусмотрен охлаждающий воздушный тракт, который проникает через кожух блока катушки, и этот охлаждающий воздушный тракт используется для того, чтобы охлаждать катушку. Это приводит к такой проблеме, что увеличивается размер блока катушки.
[0005] С учетом этого, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять монтируемую на транспортном средстве конструкцию для устройства беспроводного приема энергии, допускающую подавление увеличения размера блока катушки.
Решение задачи
[0006] В монтируемой на транспортном средстве конструкции для устройства беспроводного приема энергии согласно настоящему изобретению, контейнер электрических компонентов монтируется на любой из передней стороны и задней стороны верхней поверхности блока катушки на стороне приема энергии, включающего в себя катушку на стороне приема энергии, в направлении спереди назад транспортного средства. Кроме того, часть туннеля в днище транспортного средства и блок катушки на стороне приема энергии формируют часть с замкнутым поперечным сечением при виде спереди транспортного средства, и контейнер электрических компонентов размещен в части с замкнутым поперечным сечением. Таким образом, часть верхней поверхности блока катушки на стороне приема энергии, соответствующая катушке на стороне приема энергии в блоке катушки на стороне приема энергии, является открытой, и эта открытая часть формируется в качестве поверхности формирования восходящего воздушного потока, выполненной с возможностью формировать восходящий воздушный поток с нагревом катушки на стороне приема энергии.
Преимущества изобретения
[0007] С помощью монтируемой на транспортном средстве конструкции для устройства беспроводного приема энергии согласно настоящему изобретению, можно подавлять увеличение размера блока катушки на стороне приема энергии, а также уменьшать задержание тепла в замкнутом пространстве, сформированном в части с замкнутым поперечным сечением посредством части туннеля в днище и блока катушки на стороне приема энергии при виде спереди транспортного средства. Это подробно описывается ниже.
[0008] Во-первых, на верхней поверхности блока катушки на стороне приема энергии формируются часть, на которой располагается контейнер электрических компонентов, и поверхность формирования восходящего воздушного потока, в которой часть, соответствующая катушке на стороне приема энергии, является открытой. По мере того, как катушка на стороне приема энергии вырабатывает тепло, поверхность формирования восходящего воздушного потока становится горячее верхней поверхности контейнера электрических компонентов.
[0009] Затем по мере того, как катушка на стороне приема энергии вырабатывает тепло, поверхность формирования восходящего воздушного потока также вырабатывает тепло, и воздух, нагретый за счет этого, перемещается вверх от поверхности формирования восходящего воздушного потока до достижения части туннеля в днище.
Здесь, поскольку воздух продолжает подъем и ударяется о часть туннеля в днище в области выше поверхности формирования восходящего воздушного потока, давление воздуха является более высоким в ней, чем в области выше контейнера электрических компонентов. Иными словами, градиент давления воздуха формируется поверх блока катушки на стороне приема энергии посредством области более высокого давления выше поверхности формирования восходящего воздушного потока и области более низкого давления выше контейнера электрических компонентов.
[0010] Таким образом, после перемещения вверх от поверхности формирования восходящего воздушного потока, воздух изменяет направление своего потока к области выше контейнера электрических компонентов, в которой давление воздуха является более низким, и протекает внутри части туннеля в днище в направлении спереди назад транспортного средства через область выше контейнера электрических компонентов.
[0011] Как описано выше, по мере того, как катушка на стороне приема энергии вырабатывает тепло, горячий воздух поднимается от поверхности формирования восходящего воздушного потока, затем проходит через область выше контейнера электрических компонентов за счет естественной конвекции и выпускается за пределы транспортного средства. Таким образом, можно подавлять задержание тепла в части туннеля в днище.
Краткое описание чертежей
[0012] Фиг. 1 является общим видом нижней части кузова транспортного средства, включающего в себя монтируемую на транспортном средстве конструкцию для устройства беспроводного приема энергии согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 является общим видом, показывающим состояние, в котором передняя панель днища исключена из фиг. 1.
Фиг. 3 является покомпонентным общим видом, показывающим переднюю панель днища, показанную на фиг. 1, и распределительную коробку, закрепленную под передней панелью днища.
Фиг. 4 является общим видом, показывающим устройство беспроводного приема энергии согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 является видом в поперечном сечении вдоль линии B-B на фиг. 1.
Фиг. 6 является видом в поперечном сечении вдоль линии A-A на фиг. 1.
Фиг. 7 является видом в поперечном сечении, показывающим поток воздуха вокруг устройства беспроводного приема энергии, и соответствует фиг. 6.
Подробное описание вариантов осуществления
[0013] Ниже подробно описывается режим для осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что далее передняя сторона транспортного средства, задняя сторона транспортного средства, правая сторона транспортного средства и левая сторона транспортного средства обозначаются как FR, RR, RH и LH, соответственно.
[0014] Как показано на фиг. 1, передний отсек формируется в передней части кузова 1 транспортного средства, и подрамник 3 размещается в нижней части переднего отсека. Подрамник 3 имеет прямоугольную форму при виде сверху, и блок двигателя (не показан), который служит в качестве источника приведения в движение транспортного средства, закрепляется на подрамнике 3 через монтажные элементы.
[0015] Салон предоставляется за передним отсеком в транспортном средстве. Между передним отсеком и салоном размещается приборная панель (не показана), которая проходит вверх от переднего конца передней панели 5 днища. Кроме того, как показано на фиг. 1 и 3, в центре передней панели 5 днища в направлении ширины транспортного средства, часть 7 туннеля в днище, имеющая форму выступающей вверх шляпы, проходит в направлении спереди назад. В частности, часть 7 туннеля в днище включает в себя верхнюю поверхность 9 наверху и пару левой и правой боковых поверхностей 11, 11, проходящих вниз от левого и правого концов верхней поверхности 9. Распределительная коробка 13 (контейнер электрических компонентов) размещается в этой части 7 туннеля в днище снизу. Кроме того, электропроводка 15 системы высокого напряжения, выполненная с возможностью передавать энергию из нижеописанного аккумулятора в блок двигателя, проходит вдоль направления спереди назад. Электропроводка 15 направляется через внутреннюю часть части 7 туннеля в днище.
[0016] Задняя панель днища (не показана) соединена с задней стороной передней панели 5 днища в транспортном средстве, и кожух 17 аккумулятора, размещающий аккумулятор, располагается под задней панелью днища. Следует отметить, что кожух 17 аккумулятора на фиг. 1 представляет нижний кожух 19, и отверстие поверх этого нижнего кожуха закрыто посредством верхнего кожуха (не показан).
[0017] Как показано на фиг. 2, устройство 21 беспроводного приема энергии согласно этому варианту осуществления размещается между подрамником 3 и кожухом 17 аккумулятора. Это устройство 21 беспроводного приема энергии выполнено с возможностью заряжать аккумулятор, смонтированный на транспортном средстве, посредством беспроводного приема энергии, подаваемой из устройства подачи энергии, установленного в силовой станции (не показана), и т.п. В частности, как показано на фиг. 4, устройство 21 беспроводного приема энергии включает в себя блок 23 катушки на стороне приема энергии, расположенный на нижней стороне и имеющий прямоугольную пластинчатую форму при виде сверху, и распределительную коробку 13 (контейнер электрических компонентов), закрепленную на передней стороне верхней поверхности 23a блока 23 катушки на стороне приема энергии. Следует отметить, что вышеуказанный аккумулятор электрически соединен с нижеописанной катушкой 49 на стороне приема энергии и выполнен с возможность аккумулировать энергию, передаваемую из катушки на стороне подачи энергии устройства подачи энергии.
[0018] Как показано на фиг. 2 и 4, передняя крепежная поверхность 25 формируется на передней концевой части блока 23 катушки на стороне приема энергии. Передняя крепежная поверхность 25 соединяется с нижней поверхностью заднего конца подрамника 3 с помощью болтов через дискообразные выступы 27, выступающие вверх. Кроме того, задняя крепежная поверхность 29 формируется на задней концевой части. Задняя крепежная поверхность 29 прикрепляется к нижней поверхности переднего конца кожуха 17 аккумулятора с помощью болтов через дискообразные выступы 27, выступающие вверх. Кроме того, пара крепежных кронштейнов 31, идущих в направлении спереди назад, соединена с левой и правой сторонами блока 23 катушки на стороне приема энергии. Болты 33 завинчиваются через крепежные кронштейны 31, причем болты 33 выдаются вверх.
[0019] Как показано на фиг. 4-6, распределительная коробка 13 (контейнер электрических компонентов) имеет кубовидную форму. В частности, она включает в себя переднюю стенку 35, расположенную в передней стороне транспортного средства, верхнюю стенку 37, расположенную наверху, пару боковых стенок 39, 39, расположенных слева и справа, и заднюю стенку 41, расположенную в задней стороне транспортного средства. Здесь, задняя стенка 41 формируется в качестве вертикальной части 43 стенки, идущей практически вертикально в направлении сверху вниз.
[0020] Как показано на фиг. 4, распределительная коробка 13 монтируется на передней стороне верхней поверхности 23a блока 23 катушки на стороне приема энергии. Как показано на фиг. 5 и 6, по меньшей мере, выпрямитель 45 (электрический компонент) размещен в распределительной коробке 13. Кроме того, задняя сторона (показана посредством штрихпунктирной линии с двумя точками), в которой не монтируется распределительная коробка 13, формируется в качестве поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока, имеющей прямоугольную форму при виде сверху. Таким образом, из передней части и задней части верхней поверхности 23a блока 23 катушки на стороне приема энергии часть, на которой не монтируется распределительная коробка 13, формируется в качестве поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока, которая выполнена с возможностью формировать восходящий воздушный поток с помощью тепла катушки 49 на стороне приема энергии.
[0021] Здесь, как показано на фиг. 5, катушка 49 на стороне приема энергии размещена в блоке 23 катушки на стороне приема энергии. По мере того, как катушка 49 на стороне приема энергии вырабатывает тепло, поверхность 47 формирования восходящего воздушного потока также нагревается, так что воздух 67, нагретый за счет этого, поднимается вверх от поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока. Следовательно, тепло рассеивается из блока 23 катушки на стороне приема энергии.
[0022] Как показано на фиг. 5, нижние концевые части для части 7 туннеля в днище слева и справа включают в себя элементы 51 туннеля, открывающиеся наверху. При соединении с передней панелью 5 днища, элементы 51 туннеля формируют замкнутые поперечные сечения 53. Кроме того, блок 23 катушки на стороне приема энергии располагается под частью 7 туннеля в днище.
[0023] Как показано на фиг. 5, этот блок 23 катушки на стороне приема энергии включает в себя: основание 55 катушки, имеющее плоскую пластинчатую форму; катушку 49 на стороне приема энергии, соединенную с нижней поверхностью основания 55 катушки; и крышку 57 катушки, расположенную под основанием 55 катушки и катушкой 49 на стороне приема энергии. Крышка 57 катушки включает в себя углубление 59, задающее ее центральную часть утопленной вниз от периферийной части 57a. Блок 23 катушки на стороне приема энергии формируется посредством прикрепления периферийной части 57a крышки 57 катушки к основанию 55 катушки. Катушка 49 на стороне приема энергии вырабатывает тепло посредством беспроводного приема энергии, передаваемой из катушки на стороне подачи энергии.
[0024] Кроме того, крепежные кронштейны 31 блока 23 катушки на стороне приема энергии прикрепляются к нижним поверхностям 51a элементов туннеля, которые являются частью части 7 туннеля в днище, с помощью нескольких болтов 33. Таким образом, часть 7 туннеля в днище и блок 23 катушки на стороне приема энергии формируют часть 61 с замкнутым поперечным сечением. Кроме того, распределительная коробка 13 закрепляется на верхней поверхности 23a блока 23 катушки на стороне приема энергии. Следовательно, распределительная коробка 13 размещена в части 61 с замкнутым поперечным сечением, сформированной посредством части 7 туннеля в днище и блока 23 катушки на стороне приема энергии.
[0025] Кроме того, как показано на фиг. 6, аккумулятор располагается на противоположной стороне поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока относительно распределительной коробки 13 в направлении спереди назад транспортного средства. В частности, кожух 17 аккумулятора располагается сзади относительно поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока. Иными словами, распределительная коробка 13 и кожух 17 аккумулятора располагаются в направлении спереди назад на расстоянии друг от друга на длину поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока. Кроме того, часть 63 соединения жгута проводов размещается на задней стенке 41 (вертикальной части 43 стенки) распределительной коробки 13. Электропроводка 65, идущая из аккумулятора в кожухе 17 аккумулятора, соединяется с этой частью 63 соединения жгута проводов. Кроме того, электропроводка 15 системы высокого напряжения, направленная из блока двигателя в передней части транспортного средства, соединяется с передней поверхностью кожуха 17 аккумулятора.
[0026] Ниже описывается поток воздуха 67 вокруг блока 23 катушки на стороне приема энергии со ссылкой на фиг. 7.
[0027] Во-первых, на верхней поверхности блока 23 катушки на стороне приема энергии формируются: часть, на которой располагается распределительная коробка 13, и поверхность 47 формирования восходящего воздушного потока, в которой часть, соответствующая катушке 49 на стороне приема энергии, является открытой. По мере того, как катушка 49 на стороне приема энергии вырабатывает тепло, поверхность 47 формирования восходящего воздушного потока становится горячее верхней поверхности распределительной коробки 13.
[0028] Затем по мере того, как катушка 49 на стороне приема энергии вырабатывает тепло, поверхность 47 формирования восходящего воздушного потока также вырабатывает тепло, и воздух 67, нагретый за счет этого, перемещается вверх от поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока до достижения части 7 туннеля в днище.
Здесь, поскольку воздух 67 продолжает подъем и ударяется о часть 7 туннеля в днище в области выше поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока, давление воздуха является более высоким в ней, чем в области выше распределительной коробки 13. Иными словами, градиент давления воздуха формируется поверх блока 23 катушки на стороне приема энергии посредством области более высокого давления выше поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока и области более низкого давления выше распределительной коробки 13.
[0029] Таким образом, после перемещения вверх от поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока, воздух 67 изменяет направление своего потока к области выше распределительной коробки 13, в которой давление воздуха является более низким, как указано посредством стрелок, и протекает внутри части 7 туннеля в днище к передней стороне транспортного средства через область выше распределительной коробки 13 за счет естественной конвекции.
[0030] Как описано выше, по мере того, как катушка 49 на стороне приема энергии вырабатывает тепло, горячий воздух 67 поднимается от поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока, затем проходит через область выше распределительной коробки 13 за счет естественной конвекции и выпускается из отсека для двигателя за пределы транспортного средства.
[0031] Ниже описываются преимущества в силу этого варианта осуществления.
[0032] (1) Монтируемая на транспортном средстве конструкция для устройства беспроводного приема энергии согласно этому варианту осуществления включает в себя: блок 23 катушки на стороне приема энергии, размещаемый под частью 7 туннеля в днище транспортного средства и включающий в себя катушку 49 на стороне приема энергии, выполненную с возможностью принимать беспроводным образом энергию, передаваемую из катушки на стороне подачи энергии; и распределительную коробку 13 (контейнер электрических компонентов), вмещающую выпрямитель 45 (электрический компонент) и смонтированную на передней стороне верхней поверхности блока 23 катушки на стороне приема энергии в направлении спереди назад транспортного средства. Часть 7 туннеля в днище и блок катушки на стороне приема энергии формируют часть 61 с замкнутым поперечным сечением при виде спереди транспортного средства, и распределительная коробка 13 размещена в части 61 с замкнутым поперечным сечением. Кроме того, распределительная коробка 13 располагается на передней стороне верхней поверхности 23a блока 23 катушки на стороне приема энергии в направлении спереди назад транспортного средства, за счет этого открывая часть верхней поверхности 23a блока катушки на стороне приема энергии, соответствующего катушке 49 на стороне приема энергии, с тем чтобы образовывать поверхность 47 формирования восходящего воздушного потока, выполненную с возможностью формировать восходящий воздушный поток с помощью тепла катушки 49 на стороне приема энергии.
[0033] Таким образом, хотя распределительная коробка 13 монтируется на верхней поверхности 23a блока 23 катушки на стороне приема энергии, восходящий воздушный поток, сформированный из блока 23 катушки на стороне приема энергии, может перемещаться вверх от поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока и затем выпускаться за пределы транспортного средства через область выше распределительной коробки 13.
[0034] В частности, поскольку воздух 67 продолжает подъем и ударяется о часть 7 туннеля в днище в области выше поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока, давление воздуха является более высоким в ней, чем в области выше распределительной коробки 13. Иными словами, градиент давления воздуха формируется поверх блока 23 катушки на стороне приема энергии посредством области более высокого давления выше поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока и области более низкого давления выше распределительной коробки 13.
[0035] Таким образом, после перемещения вверх от поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока, горячий воздух 67 изменяет направление своего потока к области выше распределительной коробки 13, в которой давление воздуха является более низким, и протекает внутри части 7 туннеля в днище к передней стороне транспортного средства через область выше распределительной коробки 13 за счет естественной конвекции.
Посредством использования естественной конвекции для того, чтобы рассеивать тепло из блока 23 катушки на стороне приема энергии, расположенного в части 61 с замкнутым поперечным сечением, таким способом, тепло не остается внутри части 61 с замкнутым поперечным сечением. Следовательно, блок 23 катушки на стороне приема энергии уменьшенного размера может подавлять повышение температуры катушки 49 на стороне приема энергии.
[0036] (2) Спереди или сзади блока 23 катушки на стороне приема энергии в направлении спереди назад транспортного средства, аккумулятор (кожух 17 аккумулятора) располагается на задней стороне, вблизи которой не расположена распределительная коробка 13, причем аккумулятор (кожух 17 аккумулятора) электрически соединен с катушкой 49 на стороне приема энергии и выполнен с возможностью накапливать энергию, передаваемую из катушки на стороне подачи энергии.
[0037] Таким образом, задается пространство выше поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока. Таким образом, это пространство может быть использовано для того, чтобы направлять компонент транспортного средства, такой как электропроводка 15 системы высокого напряжения.
[0038] (3) Боковая поверхность распределительной коробки 13 на стороне поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока формируется в качестве вертикальной части 43 стенки, и часть 63 соединения жгута проводов, с которой можно соединять электропроводку 65, идущую из аккумулятора, предоставляется в вертикальной части 43 стенки.
[0039] Поскольку боковая поверхность распределительной коробки 13 представляет собой вертикальную часть 43 стенки, как описано выше, работа по соединению электропроводки 65 из аккумулятора с частью 63 соединения жгута проводов проводится эффективно. Кроме того, при сравнении между вертикальной частью 43 стенки и наклонной частью стенки, идущей под углом, площадь поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока может быть большей в силу вертикальной части 43 стенки, и эффективность рассеяния тепла блока 23 катушки на стороне приема энергии, соответственно, выше.
[0040] Хотя выше описан вариант осуществления настоящего изобретения, этот вариант осуществления является простой иллюстрацией примера, описанного для того, чтобы упрощать понимание настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничено этим вариантом осуществления. Объем настоящего изобретения не ограничен конкретными техническими вопросами, раскрытыми в варианте осуществления, и включает различные модификации, изменения, альтернативные технологии и т.п., которые могут легко извлекаться из них.
[0041] Например, в варианте осуществления, задняя сторона верхней поверхности 23a блока 23 катушки на стороне приема энергии задается в качестве поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока; тем не менее, распределительная коробка 13 может монтироваться на задней стороне верхней поверхности 23a блока 23 катушки на стороне приема энергии, поверхность 47 формирования восходящего воздушного потока может задаваться на передней стороне, и кожух 17 аккумулятора может располагаться впереди относительно поверхности 47 формирования восходящего воздушного потока.
Промышленная применимость
[0042] Настоящее изобретение является применимым к монтируемой на транспортном средстве конструкции для устройства беспроводного приема энергии, включающей в себя катушку на стороне приема энергии, выполненную с возможностью принимать беспроводным образом энергию, передаваемую из катушки на стороне подачи энергии.
Список условных обозначений
[0043] 1 - кузов транспортного средства
7 - часть туннеля в днище
13 - распределительная коробка (контейнер электрических компонентов)
23 - блок катушки на стороне приема энергии
23a - верхняя поверхность
43 - вертикальная часть стенки
45 - выпрямитель (электрический компонент)
47 - поверхность формирования восходящего воздушного потока
49 - катушка на стороне приема энергии
61 - часть с замкнутым поперечным сечением
63 - часть соединения жгута проводов
65 - электропроводка