電動(dòng)車輛和車輛用供電裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種電動(dòng)車輛和車輛用供電裝置，電動(dòng)車輛具備：次級(jí)LC諧振器，其被構(gòu)成為通過(guò)磁場(chǎng)的共振與車輛外部的初級(jí)LC諧振器磁耦合，能夠從所述初級(jí)LC諧振器接受電力；整流器，其對(duì)所述次級(jí)LC諧振器接受到的電力進(jìn)行整流；蓄電裝置，其儲(chǔ)存由所述整流器整流后的電力；電動(dòng)機(jī)，其從所述蓄電裝置接受電力的供給而產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力；調(diào)整裝置，其被構(gòu)成為能夠通過(guò)改變所述次級(jí)LC諧振器的電容和電感的至少一方來(lái)調(diào)整所述次級(jí)LC諧振器的諧振頻率；電力檢測(cè)裝置，其對(duì)由所述次級(jí)LC諧振器接受到的電力進(jìn)行檢測(cè)；以及控制裝置，其控制所述調(diào)整裝置使得由所述電力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的電力變大。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電動(dòng)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(wú)線方式向搭載于電動(dòng)車輛的蓄電裝置充電的技術(shù)。
技術(shù)介紹
作為考慮環(huán)境的車輛，電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力車等電動(dòng)車輛大受注目。這些車輛搭 載產(chǎn)生行駛驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)和儲(chǔ)存向該電動(dòng)機(jī)供給的電力的能夠充電的蓄電裝置。混合動(dòng)力車是作為動(dòng)力源而除了搭載有電動(dòng)機(jī)之外還搭載有內(nèi)燃機(jī)的車輛或作為車輛驅(qū)動(dòng)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(dòng)力源而搭載有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車已經(jīng)被實(shí)用化。在這樣的混合動(dòng)力車中，已知能夠與電動(dòng)汽車同樣地從車輛外部的電源對(duì)車載的蓄電裝置進(jìn)行充電的車輛。例如，已知如下的所謂“插電式混合動(dòng)力車”:通過(guò)充電電纜連接設(shè)置于屋內(nèi)的電源插座和設(shè)置于車輛的充電口，由此能夠從一般家庭的電源對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電。另一方面，作為輸電方法，近幾年來(lái)不使用電源線(cord)、輸電電纜的無(wú)線輸電受到注目。作為該無(wú)線輸電技術(shù)，作為有效的方法，已知使用電磁感應(yīng)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(shù)。其中，共振法是利用電磁場(chǎng)的共振來(lái)進(jìn)行輸電的方法，能夠?qū)?shù)kW (千瓦)的大電力進(jìn)行比較長(zhǎng)距離(例如數(shù)m (米))的輸電(參照非專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I :日本特開2001-8380號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平8-126106號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)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、、因特網(wǎng)〈URL: http ://www. sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/83. pdf>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
然而，在上述的“Wireless Power Transfer via Strongly Coupled MagneticResonances”中，沒(méi)有公開在從車輛外部的電源對(duì)車載的蓄電裝置進(jìn)行的充電中使用基于共振法的無(wú)線輸電技術(shù)的情況下的具體方法。因此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種能夠通過(guò)共振法從車輛外部的電源以無(wú)線方式接受充電電力、對(duì)車載的蓄電裝置進(jìn)行充電的電動(dòng)車輛。此外，本專利技術(shù)的其他目的在于提供一種用于通過(guò)共振法以無(wú)線方式向電動(dòng)車輛輸送充電電力的車輛用供電裝置。根據(jù)本專利技術(shù)，電動(dòng)車輛具備次級(jí)自諧振線圈、次級(jí)線圈、整流器、蓄電裝置、和電動(dòng)機(jī)。次級(jí)自諧振線圈被構(gòu)成為通過(guò)磁場(chǎng)的共振與車輛外部的初級(jí)自諧振線圈磁耦合，能夠從初級(jí)自諧振線圈接受電力。次級(jí)線圈被構(gòu)成為能夠通過(guò)電磁感應(yīng)從次級(jí)自諧振線圈接受電力。整流器對(duì)次級(jí)線圈接受到的電力進(jìn)行整流。蓄電裝置儲(chǔ)存由整流器整流后的電力。電動(dòng)機(jī)從蓄電裝置接受電力的供給而產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力。優(yōu)選的是，次級(jí)自諧振線圈的匝數(shù)是基于蓄電裝置的電壓、初級(jí)自諧振線圈與次級(jí)自諧振線圈之間的距離、以及初級(jí)自諧振線圈和次級(jí)自諧振線圈的共振頻率而設(shè)定的。優(yōu)選的是，電動(dòng)車輛還具備反射單元。反射單元相對(duì)于從初級(jí)自諧振線圈接受電力的方向而形成在次級(jí)自諧振線圈和次級(jí)線圈的背面?zhèn)龋虼渭?jí)自諧振線圈反射從初級(jí)自諧振線圈輸出的磁通。 優(yōu)選的是，電動(dòng)車輛還具備調(diào)整裝置。調(diào)整裝置被構(gòu)成為能夠通過(guò)改變次級(jí)自諧振線圈的電容和電感的至少一方來(lái)調(diào)整次級(jí)自諧振線圈的諧振頻率。進(jìn)一步優(yōu)選的是，電動(dòng)車輛還具備電力檢測(cè)裝置和控制裝置。電力檢測(cè)裝置對(duì)由次級(jí)自諧振線圈和次級(jí)線圈接受到的電力進(jìn)行檢測(cè)。控制裝置控制調(diào)整裝置使得由電力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的電力變?yōu)樽畲蟆?yōu)選的是，電動(dòng)車輛還具備電力檢測(cè)裝置和通信裝置。電力檢測(cè)裝置對(duì)由次級(jí)自諧振線圈和次級(jí)線圈接受到的電力進(jìn)行檢測(cè)。通信裝置被構(gòu)成為能夠向包括初級(jí)自諧振線圈的車輛外部的供電裝置發(fā)送由電力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的電力的檢測(cè)值。優(yōu)選的是，次級(jí)自諧振線圈配設(shè)在車體下部。此外優(yōu)選的是，次級(jí)自諧振線圈配設(shè)在車輪的中空輪胎內(nèi)部。優(yōu)選的是，設(shè)置有多組次級(jí)自諧振線圈和次級(jí)線圈。多個(gè)次級(jí)線圈相互并聯(lián)地連接于整流器。優(yōu)選的是，電動(dòng)車輛還具備電壓變換器。電壓變換器配設(shè)在次級(jí)線圈和蓄電裝置之間，基于蓄電裝置的電壓進(jìn)行升壓動(dòng)作或降壓動(dòng)作。優(yōu)選的是，電動(dòng)車輛還具備第一繼電器和第二繼電器。第一繼電器配設(shè)在蓄電裝置和電動(dòng)機(jī)之間。第二繼電器配設(shè)在蓄電裝置和次級(jí)線圈之間。而且，當(dāng)?shù)谝焕^電器接通而由蓄電裝置的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，第二繼電器也與第一繼電器一同接通。此外，根據(jù)本專利技術(shù)，車輛用供電裝置具備高頻電力驅(qū)動(dòng)器、初級(jí)線圈、和初級(jí)自諧振線圈。高頻電力驅(qū)動(dòng)器被構(gòu)成為能夠?qū)碾娫唇邮艿碾娏ψ儞Q為能夠使磁場(chǎng)共振來(lái)向車輛進(jìn)行輸電的高頻電力。初級(jí)線圈從高頻電力驅(qū)動(dòng)器接受高頻電力。初級(jí)自諧振線圈被構(gòu)成為通過(guò)磁場(chǎng)的共振與搭載在車輛的次級(jí)自諧振線圈磁耦合，能夠向次級(jí)自諧振線圈輸送通過(guò)電磁感應(yīng)從初級(jí)線圈接受到的高頻電力。優(yōu)選的是，車輛用供電裝置還具備反射單元。反射單元相對(duì)于從初級(jí)自諧振線圈輸電的輸電方向而形成在初級(jí)自諧振線圈和初級(jí)線圈的背面?zhèn)龋蜉旊姺较蚍瓷鋸某跫?jí)自諧振線圈輸出的磁通。優(yōu)選的是，車輛用供電裝置還具備通信裝置和控制裝置。通信裝置被構(gòu)成為能夠接收從車輛發(fā)送來(lái)的接受電力的檢測(cè)值，所述車輛是從該車輛用供電裝置接受電力的供給的車輛。控制裝置基于由通信裝置接收到的接受電力的檢測(cè)值，通過(guò)控制高頻電力驅(qū)動(dòng)器來(lái)調(diào)整高頻電力的頻率，使得接受電力變?yōu)樽畲蟆?yōu)選的是，車輛用供電裝置還具備通信裝置和控制裝置。通信裝置被構(gòu)成為能夠接收從車輛發(fā)送來(lái)的信息，所述車輛是從該車輛用供電裝置接受電力的供給的車輛。控制裝置基于由通信裝置接收到的信息，控制高頻電力驅(qū)動(dòng)器，使得產(chǎn)生與從該車輛用供電裝置接受電力供給的車輛的臺(tái)數(shù)相應(yīng)的高頻電力。進(jìn)一步優(yōu)選的是，控制裝置在判斷為不存在從該車輛用供電裝置接受電力的供給的車輛時(shí)，停止高頻電力驅(qū)動(dòng)器。優(yōu)選的是，車輛用供電裝置還具備調(diào)整裝置。調(diào)整裝置被構(gòu)成為能夠通過(guò)改變初級(jí)自諧振線圈的電容和電感的至少一方來(lái)調(diào)整初級(jí)自諧振線圈的諧振頻率。進(jìn)一步優(yōu)選的是，車輛用供電裝置還具備通信裝置和控制裝置。通信裝置被構(gòu)成為能夠接收從車輛發(fā)送來(lái)的接受電力的檢測(cè)值，所述車輛是從該車輛用供 電裝置接受電力的供給的車輛。控制裝置基于由通信裝置接收到的接受電力的檢測(cè)值，控制調(diào)整裝置使得接受電力變?yōu)樽畲蟆?yōu)選的是，車輛用供電裝置還具備通信裝置和選擇裝置。通信裝置被構(gòu)成為能夠接收從車輛發(fā)送來(lái)的接受電力的檢測(cè)值，所述車輛是從該車輛用供電裝置接受電力的供給的車輛。設(shè)置有多組初級(jí)自諧振線圈和初級(jí)線圈。而且，選擇裝置基于由通信裝置接收到的接受電力的檢測(cè)值，從多個(gè)初級(jí)線圈中選擇從高頻電力驅(qū)動(dòng)器接受高頻電力的初級(jí)線圈，將其連接于高頻電力驅(qū)動(dòng)器，使得接受電力變?yōu)樽畲蟆４送鈨?yōu)選的是，設(shè)置有多組初級(jí)自諧振線圈和初級(jí)線圈。多個(gè)初級(jí)線圈相對(duì)于高頻電力驅(qū)動(dòng)器而相互并聯(lián)連接。在本專利技術(shù)中，通過(guò)車輛用供電裝置的高頻電力驅(qū)動(dòng)器將來(lái)自電源的電力轉(zhuǎn)換為高頻電力，通過(guò)初級(jí)線圈提供給初級(jí)自諧振線圈。這樣，初級(jí)自諧振線圈和電動(dòng)車輛的次級(jí)自諧振線圈通過(guò)磁場(chǎng)的共振而磁耦合，從初級(jí)自諧振線圈向次級(jí)自諧振線圈輸送電力。而且，由次級(jí)自諧振線圈接受到的電力通過(guò)整流器整流并儲(chǔ)存在電動(dòng)車輛的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電動(dòng)車輛，具備：次級(jí)LC諧振器，其被構(gòu)成為通過(guò)磁場(chǎng)的共振與車輛外部的初級(jí)LC諧振器磁耦合，能夠從所述初級(jí)LC諧振器接受電力；整流器，其對(duì)所述次級(jí)LC諧振器接受到的電力進(jìn)行整流；蓄電裝置，其儲(chǔ)存由所述整流器整流后的電力；電動(dòng)機(jī)，其從所述蓄電裝置接受電力的供給而產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力；調(diào)整裝置，其被構(gòu)成為能夠通過(guò)改變所述次級(jí)LC諧振器的電容和電感的至少一方來(lái)調(diào)整所述次級(jí)LC諧振器的諧振頻率；電力檢測(cè)裝置，其對(duì)由所述次級(jí)LC諧振器接受到的電力進(jìn)行檢測(cè)；以及控制裝置，其控制所述調(diào)整裝置使得由所述電力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的電力變大。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：及部七郎齋，石川哲浩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：豐田自動(dòng)車株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：