电动车辆和车辆用供电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动车辆和车辆用供电装置，电动车辆具备：次级LC谐振器，其被构成为通过磁场的共振与车辆外部的初级LC谐振器磁耦合，能够从所述初级LC谐振器接受电力；整流器，其对所述次级LC谐振器接受到的电力进行整流；蓄电装置，其储存由所述整流器整流后的电力；电动机，其从所述蓄电装置接受电力的供给而产生车辆驱动力；调整装置，其被构成为能够通过改变所述次级LC谐振器的电容和电感的至少一方来调整所述次级LC谐振器的谐振频率；电力检测装置，其对由所述次级LC谐振器接受到的电力进行检测；以及控制装置，其控制所述调整装置使得由所述电力检测装置检测出的电力变大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动车辆和车辆用供电装置，特别涉及用于从车辆外部的电源以无线方式向搭载于电动车辆的蓄电装置充电的技术。
技术介绍
作为考虑环境的车辆，电动汽车和混合动力车等电动车辆大受注目。这些车辆搭 载产生行驶驱动力的电动机和储存向该电动机供给的电力的能够充电的蓄电装置。混合动力车是作为动力源而除了搭载有电动机之外还搭载有内燃机的车辆或作为车辆驱动用的直流电源而除了搭载有蓄电装置之外还搭载有燃料电池的车辆。而且，作为动力源而搭载有内燃机和电动机的混合动力车已经被实用化。在这样的混合动力车中，已知能够与电动汽车同样地从车辆外部的电源对车载的蓄电装置进行充电的车辆。例如，已知如下的所谓“插电式混合动力车”:通过充电电缆连接设置于屋内的电源插座和设置于车辆的充电口，由此能够从一般家庭的电源对蓄电装置进行充电。另一方面，作为输电方法，近几年来不使用电源线(cord)、输电电缆的无线输电受到注目。作为该无线输电技术，作为有效的方法，已知使用电磁感应的输电、使用电波的输电以及基于共振法的输电这三种技术。其中，共振法是利用电磁场的共振来进行输电的方法，能够对数kW (千瓦)的大电力进行比较长距离(例如数m (米))的输电(参照非专利文献I)。专利文献I :日本特开2001-8380号公报专利文献2 :日本特开平8-126106号公报非专利文献I :Andre Kurs et al. , “Wireless Power Transfer via StronglyCoupled Magnetic Resonances” 、2007 年 7 月 6 日、Sc ience、第 317 卷、ρ· 83-86、、因特网〈URL: http ://www. sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/83. pdf>
技术实现思路
然而，在上述的“Wireless Power Transfer via Strongly Coupled MagneticResonances”中，没有公开在从车辆外部的电源对车载的蓄电装置进行的充电中使用基于共振法的无线输电技术的情况下的具体方法。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够通过共振法从车辆外部的电源以无线方式接受充电电力、对车载的蓄电装置进行充电的电动车辆。此外，本专利技术的其他目的在于提供一种用于通过共振法以无线方式向电动车辆输送充电电力的车辆用供电装置。根据本专利技术，电动车辆具备次级自谐振线圈、次级线圈、整流器、蓄电装置、和电动机。次级自谐振线圈被构成为通过磁场的共振与车辆外部的初级自谐振线圈磁耦合，能够从初级自谐振线圈接受电力。次级线圈被构成为能够通过电磁感应从次级自谐振线圈接受电力。整流器对次级线圈接受到的电力进行整流。蓄电装置储存由整流器整流后的电力。电动机从蓄电装置接受电力的供给而产生车辆驱动力。优选的是，次级自谐振线圈的匝数是基于蓄电装置的电压、初级自谐振线圈与次级自谐振线圈之间的距离、以及初级自谐振线圈和次级自谐振线圈的共振频率而设定的。优选的是，电动车辆还具备反射单元。反射单元相对于从初级自谐振线圈接受电力的方向而形成在次级自谐振线圈和次级线圈的背面侧，向次级自谐振线圈反射从初级自谐振线圈输出的磁通。 优选的是，电动车辆还具备调整装置。调整装置被构成为能够通过改变次级自谐振线圈的电容和电感的至少一方来调整次级自谐振线圈的谐振频率。进一步优选的是，电动车辆还具备电力检测装置和控制装置。电力检测装置对由次级自谐振线圈和次级线圈接受到的电力进行检测。控制装置控制调整装置使得由电力检测装置检测出的电力变为最大。优选的是，电动车辆还具备电力检测装置和通信装置。电力检测装置对由次级自谐振线圈和次级线圈接受到的电力进行检测。通信装置被构成为能够向包括初级自谐振线圈的车辆外部的供电装置发送由电力检测装置检测出的电力的检测值。优选的是，次级自谐振线圈配设在车体下部。此外优选的是，次级自谐振线圈配设在车轮的中空轮胎内部。优选的是，设置有多组次级自谐振线圈和次级线圈。多个次级线圈相互并联地连接于整流器。优选的是，电动车辆还具备电压变换器。电压变换器配设在次级线圈和蓄电装置之间，基于蓄电装置的电压进行升压动作或降压动作。优选的是，电动车辆还具备第一继电器和第二继电器。第一继电器配设在蓄电装置和电动机之间。第二继电器配设在蓄电装置和次级线圈之间。而且，当第一继电器接通而由蓄电装置的电力驱动电动机时，第二继电器也与第一继电器一同接通。此外，根据本专利技术，车辆用供电装置具备高频电力驱动器、初级线圈、和初级自谐振线圈。高频电力驱动器被构成为能够将从电源接受的电力变换为能够使磁场共振来向车辆进行输电的高频电力。初级线圈从高频电力驱动器接受高频电力。初级自谐振线圈被构成为通过磁场的共振与搭载在车辆的次级自谐振线圈磁耦合，能够向次级自谐振线圈输送通过电磁感应从初级线圈接受到的高频电力。优选的是，车辆用供电装置还具备反射单元。反射单元相对于从初级自谐振线圈输电的输电方向而形成在初级自谐振线圈和初级线圈的背面侧，向输电方向反射从初级自谐振线圈输出的磁通。优选的是，车辆用供电装置还具备通信装置和控制装置。通信装置被构成为能够接收从车辆发送来的接受电力的检测值，所述车辆是从该车辆用供电装置接受电力的供给的车辆。控制装置基于由通信装置接收到的接受电力的检测值，通过控制高频电力驱动器来调整高频电力的频率，使得接受电力变为最大。优选的是，车辆用供电装置还具备通信装置和控制装置。通信装置被构成为能够接收从车辆发送来的信息，所述车辆是从该车辆用供电装置接受电力的供给的车辆。控制装置基于由通信装置接收到的信息，控制高频电力驱动器，使得产生与从该车辆用供电装置接受电力供给的车辆的台数相应的高频电力。进一步优选的是，控制装置在判断为不存在从该车辆用供电装置接受电力的供给的车辆时，停止高频电力驱动器。优选的是，车辆用供电装置还具备调整装置。调整装置被构成为能够通过改变初级自谐振线圈的电容和电感的至少一方来调整初级自谐振线圈的谐振频率。进一步优选的是，车辆用供电装置还具备通信装置和控制装置。通信装置被构成为能够接收从车辆发送来的接受电力的检测值，所述车辆是从该车辆用供 电装置接受电力的供给的车辆。控制装置基于由通信装置接收到的接受电力的检测值，控制调整装置使得接受电力变为最大。优选的是，车辆用供电装置还具备通信装置和选择装置。通信装置被构成为能够接收从车辆发送来的接受电力的检测值，所述车辆是从该车辆用供电装置接受电力的供给的车辆。设置有多组初级自谐振线圈和初级线圈。而且，选择装置基于由通信装置接收到的接受电力的检测值，从多个初级线圈中选择从高频电力驱动器接受高频电力的初级线圈，将其连接于高频电力驱动器，使得接受电力变为最大。此外优选的是，设置有多组初级自谐振线圈和初级线圈。多个初级线圈相对于高频电力驱动器而相互并联连接。在本专利技术中，通过车辆用供电装置的高频电力驱动器将来自电源的电力转换为高频电力，通过初级线圈提供给初级自谐振线圈。这样，初级自谐振线圈和电动车辆的次级自谐振线圈通过磁场的共振而磁耦合，从初级自谐振线圈向次级自谐振线圈输送电力。而且，由次级自谐振线圈接受到的电力通过整流器整流并储存在电动车辆的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车辆，具备：次级LC谐振器，其被构成为通过磁场的共振与车辆外部的初级LC谐振器磁耦合，能够从所述初级LC谐振器接受电力；整流器，其对所述次级LC谐振器接受到的电力进行整流；蓄电装置，其储存由所述整流器整流后的电力；电动机，其从所述蓄电装置接受电力的供给而产生车辆驱动力；调整装置，其被构成为能够通过改变所述次级LC谐振器的电容和电感的至少一方来调整所述次级LC谐振器的谐振频率；电力检测装置，其对由所述次级LC谐振器接受到的电力进行检测；以及控制装置，其控制所述调整装置使得由所述电力检测装置检测出的电力变大。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：及部七郎斋，石川哲浩，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：