非接觸供電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以非接觸的方式向電動(dòng)汽車等車輛進(jìn)行電力供給的非接觸供電
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)I中公開了如下一種技術(shù):將配置在道路上的初級(jí)線圈設(shè)為可動(dòng)結(jié)構(gòu)，以使該初級(jí)線圈與搭載于車輛的前部下表面的靠近車寬方向外側(cè)的位置的次級(jí)線圈彼此相向的方式進(jìn)行對(duì)位。然后，通過(guò)電磁感應(yīng)作用而從該初級(jí)線圈向次級(jí)線圈進(jìn)行電力供給，對(duì)搭載于車底板下表面的電池進(jìn)行充電。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-217452號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 用于解決問題的方案
[0005]在專利文獻(xiàn)I的公開技術(shù)中，不可否認(rèn)的是需要初級(jí)線圈的驅(qū)動(dòng)裝置以及包含各種檢測(cè)單元在內(nèi)的驅(qū)動(dòng)控制單元，導(dǎo)致系統(tǒng)變得復(fù)雜。
[0006]本發(fā)明是鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)所具有的問題而完成的。而且，其目的在于提供一種通過(guò)使車輛向停車空間的規(guī)定的停止位置停車時(shí)的駕駛感覺能夠適當(dāng)?shù)匾月访鎮(zhèn)鹊墓╇姴颗c車輛側(cè)的受電部彼此相向的方式進(jìn)行對(duì)位的非接觸供電裝置。
[0007]本發(fā)明的非接觸供電裝置具有如下結(jié)構(gòu):通過(guò)設(shè)置在停車空間的供電部與搭載于車輛的車底板下表面的受電部的磁耦合，來(lái)以非接觸的方式對(duì)車輛進(jìn)行電力供給。關(guān)于上述受電部，將其搭載位置設(shè)定在上述車底板的前部下表面的車寬方向中央。
[0008]而且，本發(fā)明的主旨在于，使從搭載于上述車底板的下表面的電池向搭載于車輛的前艙的馬達(dá)單元輸送電力的配線在上述受電部的上方通過(guò)并沿車輛前后方向配設(shè)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明所涉及的非接觸供電裝置的概要圖。
[0010]圖2是表示電池以及馬達(dá)單元和車內(nèi)輔助設(shè)備的搭載布局的立體圖。
[0011]圖3是圖2的車輛中心區(qū)域的車輛前后方向的截面圖。
[0012]圖4是圖2的受電部搭載部分的車寬方向的截面圖。
[0013]圖5是表示通道部?jī)?nèi)的受電部的配置狀態(tài)的截面立體圖。
[0014]圖6是受電部的立體圖。
[0015]圖7是表示電池、受電部以及馬達(dá)單元的搭載布局的俯視圖。
[0016]圖8是從車輛底面觀察圖7的搭載布局的底視圖。
[0017]圖9是在(A)、(B)中表示受電部的搭載例的截面圖。
[0018]圖10是在⑷、⑶、(C)、⑶中表示電池的布線圖案例的概要圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，與附圖一起詳細(xì)記述本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，附圖的尺寸比率有時(shí)為了便于說(shuō)明而夸大地表示，與實(shí)際的比率不同。
[0020]圖1所示的本實(shí)施方式的非接觸供電裝置具備作為地上側(cè)單元的供電裝置100以及作為車輛側(cè)單元的受電裝置200。而且，從配置于供電粧等的供電裝置100以非接觸的方式向搭載于以電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車輛為代表的車輛I的受電裝置200供給電力，來(lái)對(duì)電池27進(jìn)行充電。
[0021]供電裝置100具備配置在供電粧附近的停車空間2中的供電部12，受電裝置200具備受電部22，該受電部22在將車輛I停止于停車空間2的規(guī)定位置時(shí)以與供電部12相向的方式配設(shè)在車輛I的底面。
[0022]作為供電部12，能夠使用以包括導(dǎo)線的初級(jí)線圈為主體的送電線圈。另外，作為受電部22，能夠使用以同樣包括導(dǎo)線的次級(jí)線圈為主體的受電線圈。而且，通過(guò)兩個(gè)線圈之間的電磁感應(yīng)作用所產(chǎn)生的磁耦合，能夠以非接觸的方式從供電部12向受電部22供給電力。
[0023]地上側(cè)的供電裝置100具備電力控制部11、供電部12、無(wú)線通信部13以及控制部14ο
[0024]電力控制部11是用于將從交流電源300輸送的交流電力轉(zhuǎn)換為高頻的交流電力并輸送至供電部12的電路，具備整流部IlUPFC電路112、逆變器113以及傳感器114。整流部111與交流電源300電連接，是對(duì)來(lái)自交流電源300的輸出交流電力進(jìn)行整流的電路。PFC電路112是用于通過(guò)對(duì)來(lái)自整流部111的輸出波形進(jìn)行整形來(lái)改善功率因數(shù)的電路(Power Factor Correct1n:功率因數(shù)校正)，連接在整流部111與逆變器113之間。
[0025]無(wú)線通信部13與設(shè)置于車輛I側(cè)的無(wú)線通信部23之間進(jìn)行雙向通信。
[0026]控制部14是控制供電裝置100整體的部分，通過(guò)無(wú)線通信部13、23間的通信來(lái)將開始從供電裝置100供給電力的意思的信號(hào)發(fā)送到車輛I側(cè)、或者從車輛I側(cè)接收想要接受來(lái)自供電裝置100的電力的意思的信號(hào)。
[0027]控制部14除此之外還根據(jù)傳感器114的檢測(cè)電流進(jìn)行逆變器113的開關(guān)控制，控制從供電部12輸送的電力。另外，在供電過(guò)程中根據(jù)來(lái)自異物傳感器15的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)停止供電，或者通過(guò)無(wú)線通信部13、23向車輛I側(cè)發(fā)送警告信號(hào)。
[0028]作為異物傳感器15，例如使用金屬檢測(cè)線圈。而且，在供電過(guò)程中金屬異物侵入或者介于供電部12與受電部22之間所形成的磁場(chǎng)中的情況下，根據(jù)異物傳感器15的檢測(cè)電信號(hào)，控制部14立即發(fā)出警告或者促使停止供電。其結(jié)果，對(duì)因金屬異物介于磁場(chǎng)中導(dǎo)致的供電不良等問題的發(fā)生防患于未然。
[0029]車輛I側(cè)的受電裝置200具備受電部22、無(wú)線通信部23、充電控制部24、整流部25、繼電器部26、電池27、逆變器28、馬達(dá)29以及通知部30。
[0030]當(dāng)如后述那樣將車輛I停在停車空間2的規(guī)定的停止位置時(shí)，受電部22被定位為與供電部12的正上方相向并與該供電部12保持距離。
[0031]整流部25包括與受電部22連接并將由受電部22接收的交流電力整流為直流的整流電路。
[0032]繼電器部26具備通過(guò)充電控制部24的控制來(lái)切換接通和斷開的繼電器開關(guān)。另夕卜，繼電器部26通過(guò)使繼電器開關(guān)斷開，來(lái)使包括電池27的主電路系統(tǒng)與作為充電的電路部的受電部22和整流部25之間切斷。
[0033]通過(guò)將多個(gè)二次電池連接來(lái)構(gòu)成電池27，成為車輛I的電力源。逆變器28是具有IGBT等開關(guān)元件的PffM控制電路等控制電路，根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)，將從電池27輸出的直流電力變?yōu)榻涣麟娏?，并供給至馬達(dá)29。馬達(dá)29例如通過(guò)三相的交流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，成為用于使車輛I驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源。
[0034]通知部30通過(guò)警告燈、導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示器或者揚(yáng)聲器等構(gòu)成，基于充電控制部24的控制，對(duì)用戶輸出光、圖像或者聲音等。
[0035]充電控制部24是用于控制電池27的充電的控制器，控制無(wú)線通信部23、通知部
30、繼電器部26等。充電控制部24通過(guò)無(wú)線通信部13、23的通信將開始充電的意思的信號(hào)發(fā)送到控制部14。另外，充電控制部24通過(guò)CAN通信網(wǎng)與控制車輛I整體的未圖示的控制器連接。該控制器對(duì)逆變器28的開關(guān)控制、電池27的充電狀態(tài)(SOC)進(jìn)行管理。而且，在通過(guò)該控制器來(lái)根據(jù)電池27的充電狀態(tài)而達(dá)到了滿充電的情況下，充電控制部24將結(jié)束充電的意思的信號(hào)發(fā)送到控制部14。
[0036]在本實(shí)施方式的非接觸供電裝置中，在供電部12與受電部22之間，通過(guò)電磁感應(yīng)作用而在非接觸狀態(tài)下進(jìn)行高頻電力的輸送和接收。換言之，當(dāng)對(duì)供電部12施加電壓時(shí)，在供電部12與受電部22之間產(chǎn)生磁耦合，從供電部12向受電部22供給電力。
[0037]在此，上述的供電部12與受電部22各自相對(duì)的保護(hù)殼體面是電磁感應(yīng)區(qū)域，因此為了不對(duì)其造成妨礙而由合成樹脂材料構(gòu)成。
[0038]圖2?圖10示出上述的受電部22和電池27搭載于車輛I的搭載狀態(tài)。
[0039]受電部22和電池27均搭載在車輛I的車底板40的下表面。
[0040]將受電部22的搭載位置設(shè)定在車底板40的前端下表面的車寬方向中央，電池27以占據(jù)從該受電部22的配設(shè)部的后側(cè)附近位置起遍及車輛后方的較廣的面積的方式進(jìn)行搭載。
[0041 ] 在車底板40的前端接合配置有分隔出前艙IF和車廂IR的前圍板41，在車底板40的車寬方向中央(車輛中心)具備向車廂IR側(cè)鼓出并沿車輛前后方向延伸的通道部42 (參照?qǐng)D2、圖3)。
[0042]沿著通道部42的兩側(cè)的鼓出基部形成有沿車輛前后方向延伸的封閉截面的增剛部43。
[0043]車底板40通過(guò)這些通道部42及其增剛部43、側(cè)梁44、沿車寬方向配設(shè)的多個(gè)橫梁45以及懸臂46等底板骨架構(gòu)件確保了所需的底板剛性(參照?qǐng)D2?圖4)。側(cè)梁44在車寬方向兩側(cè)沿車輛前后方向配設(shè)，懸臂46在底板前部側(cè)將上述各增剛部43和與其接近的側(cè)梁44結(jié)合。
[0044]因此，大型且有重量的電池27可靠地緊固固定于上述的側(cè)梁44、橫梁45等主要的骨架構(gòu)件以及通道部42的增剛部43。
[0045]另一方面，受電部22以橫跨通道部42的下側(cè)開口部的方式結(jié)合配置在上述的搭載位置、即車底板40的前端部下表面的車寬方向中央位置(參照?qǐng)D4)。
[0046]受電部22將其車寬方向的寬度尺寸W2設(shè)定為比通道部42的下側(cè)開口部的寬度尺寸Wl大(W1〈W2)。而且，受電部22如圖9的(A)、⑶所示那樣以橫跨通道部42的下側(cè)開口部的增剛部43、43、或者橫跨懸臂46、46的方式結(jié)合配置。
[0047]受電部22構(gòu)成為方形的盤狀，具備受電用的線圈主體221、將該線圈主體221容納并固定的鋁等非磁性金屬制的保護(hù)殼體222以及將保護(hù)殼體222的下側(cè)開口部封閉的蓋體223。該蓋體223基于上述的理由而由適當(dāng)?shù)暮铣蓸渲瞥?，使得不?huì)妨礙供電部12與受電部22之間的電磁感應(yīng)作用(參照?qǐng)D5、圖6)。
[0048]在保護(hù)殼體222的上表面中央配設(shè)有容納配電盤(分配裝置)、繼電器(繼電器部26)、控制器(充電控制部24)等的接線盒225。在圖5、圖6所示的例子中，在保護(hù)殼體222的上表面中央設(shè)置有容納整流器(整流部25)、電容器等電控部件的電控盒224。與電控盒224分開地將接線盒225形成為與電控盒224在投影平面上相同的大小，可拆卸地組裝在該電控盒224上。
[0049]電控盒224與保護(hù)殼體222 —體地形成，在內(nèi)部通過(guò)分隔板與線圈主體221的容納部分分隔開，但是電控盒224也能夠與保護(hù)殼體222分開地構(gòu)成。
[0050]在前艙IF的車寬方向兩側(cè)配設(shè)有前側(cè)梁50，該前側(cè)梁50的后端與前圍板41接合