[發明專利]電動車輛和車輛用供電裝置

有效

• 申請號: 201210330219.9
• 申請日: 2008-09-25
• 公開（公告）號: CN102848924A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 及部七郎齋;石川哲浩
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60L5/00
• 分類號: B60L5/00;H02J7/02;H02J17/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐健;段承恩

本申請是申請日為2008年9月25日、申請號為200880112808.1、發明創造名稱為：“電動車輛和車輛用供電裝置”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及電動車輛和車輛用供電裝置，特別涉及用于從車輛外部的電源以無線方式向搭載于電動車輛的蓄電裝置充電的技術。

背景技術

作為考慮環境的車輛，電動汽車和混合動力車等電動車輛大受注目。這些車輛搭載產生行駛驅動力的電動機和儲存向該電動機供給的電力的能夠充電的蓄電裝置。混合動力車是作為動力源而除了搭載有電動機之外還搭載有內燃機的車輛或作為車輛驅動用的直流電源而除了搭載有蓄電裝置之外還搭載有燃料電池的車輛。而且，作為動力源而搭載有內燃機和電動機的混合動力車已經被實用化。

在這樣的混合動力車中，已知能夠與電動汽車同樣地從車輛外部的電源對車載的蓄電裝置進行充電的車輛。例如，已知如下的所謂“插電式混合動力車”：通過充電電纜連接設置于屋內的電源插座和設置于車輛的充電口，由此能夠從一般家庭的電源對蓄電裝置進行充電。

另一方面，作為輸電方法，近幾年來不使用電源線（cord）、輸電電纜的無線輸電受到注目。作為該無線輸電技術，作為有效的方法，已知使用電磁感應的輸電、使用電波的輸電以及基于共振法的輸電這三種技術。

其中，共振法是利用電磁場的共振來進行輸電的方法，能夠對數kW（千瓦）的大電力進行比較長距離（例如數m（米））的輸電（參照非專利文獻1）。

專利文獻1：日本特開2001-8380號公報

專利文獻2：日本特開平8-126106號公報

非專利文獻1：Andre?Kurs?et?al.，“Wireless?Power?Transfer?via?Strongly?Coupled?Magnetic?Resonances”[online]、2007年7月6日、Sc?ience、第317卷、p.83-86、[2007年9月12日檢索]、因特網<URL:http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/83.pdf>

發明內容

然而，在上述的“Wireless?Power?Transfer?via?Strongly?Coupled?Magnetic?Resonances”中，沒有公開在從車輛外部的電源對車載的蓄電裝置進行的充電中使用基于共振法的無線輸電技術的情況下的具體方法。

因此，本發明的目的在于提供一種能夠通過共振法從車輛外部的電源以無線方式接受充電電力、對車載的蓄電裝置進行充電的電動車輛。

此外，本發明的其他目的在于提供一種用于通過共振法以無線方式向電動車輛輸送充電電力的車輛用供電裝置。

根據本發明，電動車輛具備次級自諧振線圈、次級線圈、整流器、蓄電裝置、和電動機。次級自諧振線圈被構成為通過磁場的共振與車輛外部的初級自諧振線圈磁耦合，能夠從初級自諧振線圈接受電力。次級線圈被構成為能夠通過電磁感應從次級自諧振線圈接受電力。整流器對次級線圈接受到的電力進行整流。蓄電裝置儲存由整流器整流后的電力。電動機從蓄電裝置接受電力的供給而產生車輛驅動力。

優選的是，次級自諧振線圈的匝數是基于蓄電裝置的電壓、初級自諧振線圈與次級自諧振線圈之間的距離、以及初級自諧振線圈和次級自諧振線圈的共振頻率而設定的。

優選的是，電動車輛還具備反射單元。反射單元相對于從初級自諧振線圈接受電力的方向而形成在次級自諧振線圈和次級線圈的背面側，向次級自諧振線圈反射從初級自諧振線圈輸出的磁通。

優選的是，電動車輛還具備調整裝置。調整裝置被構成為能夠通過改變次級自諧振線圈的電容和電感的至少一方來調整次級自諧振線圈的諧振頻率。

進一步優選的是，電動車輛還具備電力檢測裝置和控制裝置。電力檢測裝置對由次級自諧振線圈和次級線圈接受到的電力進行檢測。控制裝置控制調整裝置使得由電力檢測裝置檢測出的電力變為最大。

優選的是，電動車輛還具備電力檢測裝置和通信裝置。電力檢測裝置對由次級自諧振線圈和次級線圈接受到的電力進行檢測。通信裝置被構成為能夠向包括初級自諧振線圈的車輛外部的供電裝置發送由電力檢測裝置檢測出的電力的檢測值。

優選的是，次級自諧振線圈配設在車體下部。

此外優選的是，次級自諧振線圈配設在車輪的中空輪胎內部。

優選的是，設置有多組次級自諧振線圈和次級線圈。多個次級線圈相互并聯地連接于整流器。