自諧振線圈、非接觸電力傳輸裝置以及車輛的制作方法

專利名稱：自諧振線圈、非接觸電力傳輸裝置以及車輛的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過磁場的共振進行電力傳輸的非接觸電力傳輸裝置所使用的自諧振線圈、具備該自諧振線圈的非接觸電力傳輸裝置以及具備該非接觸電力傳輸裝置的車輛。
背景技術：
作為考慮環境的車輛，電動汽車、混合動力車等電動車輛受到廣泛關注。這些車輛搭載有產生行駛驅動力的電動機、和存儲向該電動機供給的電力的能夠再充電的蓄電裝置。混合動力車是還將內燃機與電動機一起作為動力源來搭載的車輛，是還將燃料電池與蓄電裝置一起作為車輛驅動用的直流電源來搭載的車輛。在混合動力車中，已知有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。例如已知所謂的“插電式混合動力車”，該“插電式混合動力車”能夠通過充電電纜連接設置于房屋的電源插座和設置于車輛的充電口，從一般家庭的電源對蓄電裝置進行充電。另一方面，作為送電方法，近年來不使用電源軟線、送電電纜的無線送電受到注目。作為該無線送電技術，作為最有希望的技術已知如下三種技術使用電磁感應的送電、 使用電磁波的送電、以及基于共振法的送電。其中，共振法是在電磁場(接近場)中使一對共振器(例如一對自諧振線圈)共振、通過電磁場送電的非接觸的送電技術，能夠以較長的距離(例如數m)輸送數kW的大電力(參照專利文獻1及非專利文獻1)。作為基于電磁感應的相互感應作用進行送電的非接觸供電裝置，可以列舉日本特開2008-87733號公報(專利文獻幻記載的非接觸供電裝置。該非接觸供電裝置從供電側的初級線圈向受電側的次級線圈供給電力。初級線圈及次級線圈的截面形狀是圓形。專利文獻1 日本特開2008-87733號公報專利文獻2 國際公開第2007/008646號小冊子非專利文獻 1 :Andre Kurs et al. , "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances”，[online]，2007 年 7 月 6 日，SCIENCE，第 317 卷， p. 83-86，[2007 年9 月 12 日檢索]，互聯網 <URL :http://www. sciencemag. org/cgi/ reprint/317/5834/83. pdf>

發明內容
上述采用共振法的無線送電裝置及受電裝置具有通過電磁場傳輸電力的自諧振線圈。對于該自諧振線圈的截面形狀，與自諧振線圈的延伸方向垂直的截面呈圓形形狀。而且，在受電及送電時，高頻的電流在自諧振線圈中流動。在此，已知高頻的電流在線圈內流通時，電流密度在線圈的表面較高，越遠離表面越低(趨膚效應)。因此，在上述日本特開2008-87733號公報(專利文獻1)記載的初級線圈及次級線圈中，電流流動的區域較小，但電阻較高。進一步，上述無線送電裝置、受電裝置多被搭載使用于車輛等，迫切需要實現裝置自身的緊湊化。本發明是鑒于上述課題而完成的發明，其目的是提供一種自諧振線圈、具有該自諧振線圈的非接觸電力傳輸裝置以及具有該非接觸電力傳輸裝置的車輛，其能夠謀求降低自諧振線圈的電阻、并謀求緊湊化。本發明的自諧振線圈是用于通過磁場的共振傳輸電力的非接觸電力傳輸裝置的自諧振線圈。并且，將與延伸方向垂直的截面的截面形狀為圓形、且對該截面進行規定的圓周的長度與對在垂直于自諧振線圈的延伸方向的截面上剖切觀察時的自諧振線圈的截面的外周緣進行規定的線段的長度相等的線圈設為假想線圈。與上述自諧振線圈的延伸方向垂直的截面上的該自諧振線圈的徑向的寬度和軸向的長度中的至少一方比假想線圈的截面的直徑小。在其他方式中，本發明的自諧振線圈是用于通過磁場的共振傳輸電力的非接觸電力傳輸裝置的自諧振線圈。并且，上述自諧振線圈具有彼此相對向的第一主表面和第二主表面，自諧振線圈的截面中，通過第一主表面和第二主表面之間的中心的中心線中的至少一部分沿與假想軸線交叉的方向延伸，所述假想軸線沿自諧振線圈的徑向延伸。在其他方式中，本發明的自諧振線圈是用于通過磁場的共振傳輸電力的非接觸電力傳輸裝置的自諧振線圈。并且，與上述自諧振線圈的延伸方向垂直的自諧振線圈的截面形狀為使主表面沿自諧振線圈的軸向排列的板狀部件朝向自諧振線圈的軸向彎折或彎曲而得到的形狀。在其他方式中，本發明的自諧振線圈是用于通過磁場的共振傳輸電力的非接觸電力傳輸裝置的自諧振線圈。并且，與自諧振線圈的延伸方向垂直的自諧振線圈的截面形狀為大致U字形狀或大致V字形狀。優選通過使上述自諧振線圈的截面形狀為大致U字形狀或大致V字形狀，從而規定出朝向自諧振線圈的一側的軸向開口的槽部，槽部容納自諧振線圈中的、在軸向上與槽部所在的部分相鄰的部分的至少一部分。優選隨著從上述自諧振線圈的一側的軸向的端部側向另一側的軸向的端部側，槽部的底部的曲率變小。 優選還具有配置在上述第一主表面和第二主表面之間的電介質。本發明的非接觸電力傳輸裝置具有上述的自諧振線圈；和初級線圈，其與自諧振線圈之間通過電磁感應傳輸電力。根據本發明的自諧振線圈、非接觸電力傳輸裝置以及非接觸電力傳輸裝置，能夠謀求降低電阻，并且能夠謀求線圈自身的緊湊化。


圖1是本發明實施方式的供電系統的整體結構圖。圖2是用于說明基于共振法的送電的原理的圖。圖3是表示距電流源(磁流源)的距離和電磁場強度的關系的圖。圖4是示意表示次級自諧振線圈110的立體圖。
圖5是與次級自諧振線圈110的延伸方向垂直的截面上的次級自諧振線圈110的剖視圖。圖6是表示沿中心軸線01方向剖切次級自諧振線圈110的一部分而得到的剖視圖。圖7是表示次級自諧振線圈110的卷繞狀態的變形例的剖視圖。圖8是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第1變形例的剖視圖。圖9是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第2變形例的剖視圖。圖10是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第3變形例的剖視圖。圖11是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第4變形例的剖視圖。圖12是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第5變形例的剖視圖。符號說明100電動車輛，110次級自諧振線圈，120次級線圈，130整流器，140轉換器，150蓄電裝置，170馬達，190通信裝置，200供電裝置，210交流電源，220高頻電力驅動器，230初級線圈，240初級自諧振線圈，250通信裝置，310高頻電源，317第，320初級線圈，330初級自諧振線圈，340次級自諧振線圈，350次級線圈，360負載，404電容器，420,421主表面， 422、425、426底部，423、424、427、428軸向延伸部，430非接觸受電裝置，440假想圓線圈， 441假想方形線圈，445電介質，446槽部，500中心線。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。對圖中相同或相當的部分標注相同的符號，并且不重復其說明。圖1是本發明實施方式的供電系統的整體結構圖。參照圖1，該供電系統具有設置于電動車輛100的非接觸受電裝置(非接觸電力傳輸裝置)；和設置于車輛外部的供電裝置(非接觸電力傳輸裝置)200。非接觸受電裝置包括次級自諧振線圈110、次級線圈120、 整流器130、DC/DC轉換器140、蓄電裝置150。另外，電動車輛100還包括受電裝置、功率控制單元(以下也稱為“PCU (Power Control Unit) ”)160、馬達 170、車輛 ECU (Electronic Control Unit 電子控制單元)180、通信裝置190。次級自諧振線圈110設置于車體下部，但如果供電裝置200設置于車輛上方，則次級自諧振線圈110也可以設置于車體上部。次級自諧振線圈110是兩端開路(非連接)的 LC諧振線圈，經由電磁場與供電裝置200的初級自諧振線圈240 (后述)進行共振，由此從供電裝置200接受電力。次級自諧振線圈110的電容分量取為線圈的寄生電容，但也可以設置與線圈的兩端連接的電容器。次級自諧振線圈110基于與供電裝置200的初級自諧振線圈240的距離和/或初級自諧振線圈240及次級自諧振線圈110的共振頻率等，適當設定其卷數，使得表示初級自諧振線圈240和次級自諧振線圈110的共振強度的Q值(例如，Q > 100)及表示其耦合度的κ等變大。次級線圈120與次級自諧振線圈110配置在同軸上，通過電磁感應與次級自諧振線圈110磁耦合。該次級線圈120通過電磁感應取出通過次級自諧振線圈110接受的電力， 并向整流器130輸出。整流器130對通過次級線圈120取出的交流電力進行整流。
DC/DC轉換器140基于來自車輛E⑶180的控制信號，將通過整流器130整流后的電力變換成蓄電裝置150的電壓電平，并向蓄電裝置150輸出。在車輛行駛期間中從供電裝置200受電的情況下(該情況下，供電裝置200配置在例如車輛上方或側方)，DC/DC轉換器140可以將通過整流器130整流后的電力變換成系統電壓并直接向P⑶160供給。另外，DC/DC轉換器140不是必須的，也可以為使通過次級線圈120取出的交流電力在被整流器130整流后直接提供給蓄電裝置150。蓄電裝置150是能夠再充電的直流電源，包括例如鋰離子或鎳氫等的二次電池。 蓄電裝置150除了存儲從DC/DC轉換器140供給的電力之外，也存儲通過馬達170發電產生的再生電力。而且，蓄電裝置150將其存儲的電力向P⑶160供給。作為蓄電裝置150也可以采用大容量的電容器，只要是能暫時存儲從供電裝置200供給的電力和/或來自馬達 170的再生電力、能夠將其存儲的電力向PCU160供給的電力緩沖器，則可以是任意的裝置。P⑶160通過從蓄電裝置150輸出的電力或從DC/DC轉換器140直接供給的電力來驅動馬達170。另外，P⑶160對由馬達170發電產生的再生電力進行整流并向蓄電裝置 150輸出，對蓄電裝置150進行充電。馬達170被P⑶160驅動，產生車輛驅動力并向驅動輪輸出。另外，馬達170利用從驅動輪和/或未圖示的發動機接受的動能進行發電，并將其發電產生的再生電力向P⑶160輸出。車輛ECU180在車輛行駛時，基于車輛的行駛狀況和/或蓄電裝置150的充電狀態 (以下也稱為“SOC(Mate Of Charge))控制PCU160。通信裝置190是用于與車輛外部的供電裝置200進行無線通信的通信接口。另一方面，供電裝置200包括交流電源210、高頻電力驅動器220、初級線圈230、初級自諧振線圈M0、通信裝置250、EC似60。交流電源210是車輛外部的電源，例如是系統電源。高頻電力驅動器220將從交流電源210接受的電力變換成高頻電力，并將其變換得到的高頻電力向初級線圈230供給。 高頻電力驅動器220生成的高頻電力的頻率例如是IM 10數MHz。初級線圈230與初級自諧振線圈240配置在同軸上，通過電磁感應與初級自諧振線圈240磁耦合。而且，初級線圈230通過電磁感應向初級自諧振線圈240供給從高頻電力驅動器220供給的高頻電力。初級自諧振線圈240配設在地面附近，但在從車輛上方向電動車輛100供電的情況下，初級自諧振線圈240也可以配置在車輛上方。初級自諧振線圈240也是兩端開路(非連接)的LC諧振線圈，經由電動車輛100的次級自諧振線圈110和電磁場進行共振，由此向電動車輛100輸送電力。初級自諧振線圈240的電容分量也設為線圈的寄生電容，但也可以設置與線圈的兩端連接的電容器。 該初級自諧振線圈240也基于與電動車輛100的次級自諧振線圈110的距離和/ 或初級自諧振線圈240及次級自諧振線圈110的共振頻率等，適當設定其卷數，使得Q值 (例如，Q > 100)及耦合度κ等變大。 通信裝置250是用于與供電目標的電動車輛100進行無線通信的通信接口。 ECU260控制高頻電力驅動器220，使得電動車輛100的接受電力變為目標值。具體而言， ECU260通過通信裝置250從電動車輛100取得電動車輛100的接受電力及其目標值，控制高頻電力驅動器220的輸出，使得電動車輛100的接受電力與目標值一致。另外，ECU260能夠將供電裝置200的阻抗值向電動車輛100發送。圖2是用于說明基于共振法的送電的原理的圖。參照圖2，在該共振法中，與兩個音叉共振的情況同樣地，具有相同的固有頻率的兩個LC諧振線圈在電磁場(接近場)中共振，由此從一個線圈向另一個線圈經由電磁場傳送電力。具體而言，將初級線圈320與高頻電源310連接，向通過電磁感應與初級線圈320 磁耦合的初級自諧振線圈330供給IM 10數MHz的高頻電力。初級自諧振線圈330是基于線圈自身的電感和寄生電容的LC諧振器，經由電磁場(接近場)與具有與初級自諧振線圈330相同的共振頻率的次級自諧振線圈340進行共振。于是，從初級自諧振線圈330 向次級自諧振線圈340經由電磁場轉移能量(電力)。向次級自諧振線圈340轉移的能量 (電力)被通過電磁感應與次級自諧振線圈340磁耦合的次級線圈350取出，并向負載360 供給。在表示初級自諧振線圈330和次級自諧振線圈340的共振強度的Q值比例如100大時，能實現基于共振法的送電，。對與圖1的對應關系進行說明，圖1的交流電源210及高頻電力驅動器220相當于圖2的高頻電源310。另外，圖1的初級線圈230及初級自諧振線圈240分別相當于圖2 的初級線圈320及初級自諧振線圈330，圖1的次級自諧振線圈110及次級線圈120分別相當于圖2的次級自諧振線圈340及次級線圈350。而且，圖1的整流器130以后作為負載 360而總括性地進行表示。圖3是表示距電流源(磁流源)的距離和電磁場強度的關系的圖。參照圖3，電磁場包括三個分量。曲線kl是與距波源的距離成反比的分量，被稱為“輻射電場”。曲線k2 是與距波源的距離的平方成反比的分量，被稱為“感應電場”。另外，曲線k3是與距波源的距離的立方成反比的分量，被稱為“靜電場”。“靜電場”是電磁波的強度隨著距波源的距離而急劇減少的區域，在共振法中，利用該“靜電場”支配的接近場(evanescent field，漸逝場)進行能量(電力)的傳送。艮口， 在“靜電場”支配的接近場中，通過使具有相同固有頻率的一對共振器(例如一對LC諧振線圈)共振，從一個共振器(初級自諧振線圈)向另一個共振器(次級自諧振線圈)傳送能量(電力)。由于該“靜電場”不向遠方傳播能量，所以與通過將能量傳播到遠方的“輻射電場”傳送能量(電力)的電磁波相比，共振法能夠以更少的能量損失進行送電。非接觸受電裝置430包括圖1所示的次級自諧振線圈110及次級線圈120。在車輛搭載有從送電線圈接受電力的非接觸受電裝置，該送電線圈從車輛外部的電源接受電力并進行送電。圖4是示意地表示次級自諧振線圈110的立體圖，如圖4所示，次級自諧振線圈 110是以中心軸線01為中心進行卷繞而形成的。圖5是與次級自諧振線圈110的延伸方向垂直的截面上的次級自諧振線圈110的剖視圖。如圖5所示，與次級自諧振線圈110的延伸方向垂直的截面450呈大致U字形狀。在此，圖5的點劃線所示的假想圓線圈440與次級自諧振線圈110同樣地呈螺旋狀延伸，進而，與延伸方向垂直的截面的形狀呈圓形。而且，對該假想圓線圈440的截面中的外周緣部進行規定的圓周的長度取為對次級自諧振線圈110的截面450的外周緣部進行規定的線段的長度。在此，一般已知高頻電流在線圈線內流動時，電流主要是在線圈線的表面流動(趨膚效應)。由于假想圓線圈440的截面的圓周長度、和次級自諧振線圈110的截面的外周緣部的長度一致，所以高頻電流在假想圓線圈440內流動時的電阻、和高頻電流在次級自諧振線圈110內流動時的阻力一致。另一方面，從該圖5可知，次級自諧振線圈110的截面450的面積被被抑制得比假想圓線圈440的截面的面積小，次級自諧振線圈110與假想圓線圈440相比實現了緊湊化。 具體而言，次級自諧振線圈110的截面形狀與假想圓線圈440的截面形狀相比，在徑向的寬度及軸向的高度上都實現了緊湊化。在此，對與截面450的面積相等的假想圓線圈的與線圈的延伸方向垂直的截面的截面積、和次級自諧振線圈110與線圈的延伸方向垂直的截面的截面積進行比較。該情況下，與對該假想圓線圈的截面的外周緣部進行規定的線段的長度相比，對次級自諧振線圈 110的截面450的外周緣部進行規定的線段的長度更長。由此，高頻電流流動時的次級自諧振線圈110的電阻能夠被抑制得比該假想圓線圈的阻力低。這樣，通過使次級自諧振線圈110呈U字形狀，由此能夠實現緊湊化及對于高頻電流的低電阻化。次級自諧振線圈110呈使圖5的虛線所示的假想方形線圈441的徑向兩端部向軸向彎曲而得到的形狀。假想方形線圈441也設為與次級自諧振線圈110同樣地呈螺旋狀卷繞的線圈。另外，與假想方形線圈441的延伸方向垂直的截面上的截面形狀是主表面442及主表面443 排列在中心軸線01方向上的長方形形狀。而且，次級自諧振線圈110設為使排列在假想方形線圈441的徑向上的端部向軸向彎曲而得到的形狀，因此對假想方形線圈441的截面的外周緣部進行規定的線段的長度、和對次級自諧振線圈110的截面450的外周緣部進行規定的線段的長度相等。隨之，根據上述趨膚效應，對于高頻電流的假想方形線圈441的電阻、和次級自諧振線圈110的電阻變為相等。另一方面，次級自諧振線圈110以使沿假想方形線圈441的徑向排列的端部的至少一方端部向中心軸線01方向彎折或彎曲的方式而彎曲，因此次級自諧振線圈110的截面 450的徑向L2的寬度小于假想方形線圈441的徑向的寬度，實現了次級自諧振線圈110的徑向的緊湊化。特別是，次級自諧振線圈110的截面形狀呈大致U字形狀，在次級自諧振線圈110 中，沿徑向排列的兩端部向中心軸線01方向彎折，因此實現了減小截面450的徑向的尺寸。次級自諧振線圈110中，以在中心軸線01方向上相互對向的方式設置主表面420、 主表面421，主表面420及主表面421都呈圓弧狀彎曲。而且，通過主表面420規定出槽部 446。該槽部446形成為朝向中心軸線01方向中的一方的軸向Ll開口。圖6是表示沿中心軸線01方向剖切次級自諧振線圈110的一部分而得到的剖視圖。如圖6所示，在規定槽部446的主表面420、和次級自諧振線圈110中的與該主表面420在一方的軸向Ll上相鄰的主表面421之間，充填有電介質445。由此，不需要另外設置電容器，就能夠構成具有預定容量的寄生電容，能夠設為次級自諧振線圈110的電容分量。作為電介質能采用硅等。
在此，形成為在次級自諧振線圈110中，隨著從一方的軸向Ll側的端部朝向另一方的端部，規定槽部446的底部的曲率變小。具體而言，形成為底部P1、底部P2和底部P3 分別從次級自諧振線圈110的一方的軸向Ll側的端部向另一方的端部側依次排列，曲率半徑R1、R2、R3依次變大。因此，隨著從一方的軸向Ll側朝向另一方的端部側，槽部446的開
口寬度變大。由此，槽部446能夠容納次級自諧振線圈110中的、相對于該槽部446位于一方的軸向Ll側的部分中的至少一部分。這樣，通過在槽部446內容納次級自諧振線圈110的一部分，由此能減小次級自諧振線圈110的中心軸線01方向的尺寸。這樣，通過將中心軸線 01方向的尺寸抑制得較小，即使搭載于車輛的底板，也能夠抑制從底板大幅度突出。在該圖6所示的例子中，次級自諧振線圈110形成為使次級自諧振線圈110的一部分進入槽部446內，但也可以以使次級自諧振線圈110的一部分不進入槽部446內方式卷繞次級自諧振線圈110。圖7是表示次級自諧振線圈110的卷繞狀態的變形例的剖視圖。如該圖7所示，次級自諧振線圈110在中心軸線01方向上隔開間隔地卷繞。由此，主表面420及主表面421 都向外側開放，能夠從主表面420及主表面421向外部散熱。如圖7的虛線所示，在主表面420和主表面421之間也可以充填電介質445。該情況下，在電介質445的表面中，沿次級自諧振線圈110的徑向排列的側面向外部露出。而且，從次級自諧振線圈110的主表面420、421傳遞到電介質445的熱從電介質445的側面向外部散熱。在上述圖5及圖7所示的例子中，次級自諧振線圈110相互對向，具有向外側開放的主表面420、421，通過主表面420和主表面421的中間的中心線500的至少一部分以與沿次級自諧振線圈110的徑向延伸的假想軸線02交叉的方式延伸。在中心線500沿與假想軸線02交叉的方向延伸的部分中，徑向矢量分量變小，其結果，次級自諧振線圈110的徑向的寬度變小。特別是，在圖5及圖7所示的例子中，在次級自諧振線圈110中，在底部422以外的部分中，由于中心線500沿與假想軸線02交叉的方向延伸，所以大幅度地實現了徑向的寬度的降低。而且，由于各主表面420、421向外側開放，所以能夠直接或通過電介質等其他部件向外部氣體散熱。圖8是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第1變形例的剖視圖。如圖8所示， 也可以形成為截面M字形狀。在該圖8所示的例子中，形成有多個底部422、425、426，在與各底部422、425、似6在徑向上相鄰的部分，分別形成有沿與假想軸線02交叉的方向延伸的軸向延伸部 423、424、427、428。這樣，通過使假想方形線圈441向中心軸線01方向多次彎折或彎曲，能夠抑制中心軸線01方向的尺寸變大，并能夠使徑向的寬度降低。圖9是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第2變形例的剖視圖。如圖9所示， 不僅可以是使假想方形線圈441彎曲得到的形狀，也可以是通過使其彎折得到的形狀。圖10是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第3變形例的剖視圖。如圖10所示，不限于使假想方形線圈441變形得到的形狀，也可以是使截面形狀為長圓形狀的假想線圈或截面形狀為橢圓形狀的假想線圈變形而得到的形狀。
圖11是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第4變形例的剖視圖。如圖11所示，也可以是以假想方形線圈441的中心線500與假想軸線02交叉的方式，通過使假想方形線圈441傾斜而得到的形狀。這樣，通過以傾斜的方式變形，次級自諧振線圈110的徑向的寬度能夠被抑制得比假想方形線圈441的徑向的寬度小，能夠實現徑向的緊湊化。圖12是表示次級自諧振線圈110的截面形狀的第5變形例的剖視圖。在該圖12 所示的例子中，在次級自諧振線圈110的外周面形成有多個凹部(凹陷部)或凸部。這樣形成的次級自諧振線圈110的截面積能夠被抑制得比假想圓線圈440的截面積小，能夠實現次級自諧振線圈110的緊湊化。在圖4至圖12中，對次級自諧振線圈110的形狀進行了說明，但也能夠將該次級自諧振線圈Iio的形狀適用于初級自諧振線圈240。而且，上述各實施方式所示的非接觸受電裝置能夠搭載于各種電動車輛。作為電動車輛，除了能夠通過動力分割裝置對發動機的動力進行分割而傳遞至驅動輪和電動發電機的串聯/并聯型的混合動力車以外，也能夠適用其他形式的混合動力車。即，本發明也能夠適用于例如僅為了驅動電動發電機而使用發動機、僅以電動發電機產生車輛的驅動力的所謂的串聯型的混合動力車、或只是發動機生成的動能中的再生能量作為電能回收的混合動力車、或將發動機作為主動力而馬達根據需要進行輔助的馬達輔助型的混合動力車等。另外，本發明也能夠適用于不具有發動機而只利用電力進行行駛的電動汽車、或作為直流電源在蓄電裝置的基礎上還具有燃料電池的燃料電池車。另外，本發明也能夠適用于不具有升壓轉換器的電動車輛。應該認為，本次公開的實施方式在所有方面都只是例示而并非限制性的內容。本發明的范圍并不是由上述實施方式的說明而是由權利要求所表示的，包括與權利要求同等的含義和范圍內的所有變更。
權利要求
1.一種自諧振線圈(110、240)，該自諧振線圈(110,240)用于能夠通過磁場的共振進行輸送電力和接受電力中的至少一方的非接觸電力傳輸裝置，其中，將與延伸方向垂直的截面的截面形狀為圓形、且對該截面進行規定的圓周的長度與對在垂直于所述自諧振線圈(110340)的延伸方向的截面上剖切觀察時的所述自諧振線圈 (110,240)的截面的外周緣進行規定的線段的長度相等的線圈設為假想線圈040)，與所述自諧振線圈(110J40)的延伸方向垂直的截面上的該自諧振線圈(110J40)的徑向的寬度和軸向的長度中的至少一方比所述假想線圈的截面的直徑小。
2.一種自諧振線圈(110、240)，該自諧振線圈(110J40)用于能夠通過磁場的共振進行輸送電力和接受電力中的至少一方的非接觸電力傳輸裝置，其中，所述自諧振線圈(110J40)具有彼此相對向的第一主表面和第二主表面020、421)，通過所述第一主表面(420)和所述第二主表面(421)之間的中心的中心線(500)中的至少一部分沿與假想軸線(02)交叉的方向延伸，所述假想軸線(02)沿所述自諧振線圈 (110,240)的徑向延伸。
3.一種自諧振線圈(110、240)，該自諧振線圈(110J40)用于能夠通過磁場的共振進行輸送電力和接受電力中的至少一方的非接觸電力傳輸裝置，其中，與所述自諧振線圈(110J40)的延伸方向垂直的所述自諧振線圈(110J40)的截面形狀為使主表面沿所述自諧振線圈(110J40)的軸向排列的板狀部件(441)朝向所述自諧振線圈(110440)的軸向彎折或彎曲而得到的形狀。
4.一種自諧振線圈(110、240)，該自諧振線圈(110J40)用于能夠通過磁場的共振進行輸送電力和接受電力中的至少一方的非接觸電力傳輸裝置，其中，與所述自諧振線圈(110J40)的延伸方向垂直的所述自諧振線圈(110J40)的截面形狀為大致U字形狀或大致V字形狀。
5.根據權利要求4所述的自諧振線圈(110、240)，其中，通過使所述自諧振線圈(110440)的截面形狀為大致U字形狀或大致V字形狀，從而規定出朝向所述自諧振線圈(110440)的一側的軸向開口的槽部，所述槽部容納所述自諧振線圈(110340)中的、在所述軸向上與所述槽部所在的部分相鄰的部分的至少一部分。
6.根據權利要求5所述的自諧振線圈(110、240)，其中，隨著從所述自諧振線圈(110、M0)的所述一側的軸向的端部側向另一側的軸向的端部側，所述槽部的底部的曲率變小。
7.根據權利要求4所述的自諧振線圈(110、240)，其中，還具有配置在所述第一主表面(420)和所述第二主表面021)之間的電介質045)。
8.一種非接觸電力傳輸裝置，具有權利要求4所述的自諧振線圈(110,240)；和初級線圈，其與所述自諧振線圈(110440)之間通過電磁感應傳輸電力。
9.一種具有權利要求8所述的非接觸電力傳輸裝置的車輛。
全文摘要
本發明提供一種自諧振線圈、非接觸電力傳輸裝置以及車輛。自諧振線圈(110，240)被用于能夠通過磁場的共振進行輸送電力或接受電力中的至少一方的非接觸電力傳輸裝置，將與延伸方向垂直的截面的截面形狀為圓形、且對該截面進行規定的圓周的長度與對在垂直于自諧振線圈(110、240)的延伸方向的截面上剖切觀察時的自諧振線圈(110、240)的截面的外周緣進行規定的線段的長度相等的線圈設為假想線圈(440)，與自諧振線圈(110、240)的延伸方向垂直的截面上的該自諧振線圈(110、240)的徑向的寬度和軸向的長度中的至少一方比假想線圈的截面的直徑小。
文檔編號H02J17/00GK102171777SQ20088013137
公開日2011年8月31日 申請日期2008年10月2日 優先權日2008年10月2日
發明者佐佐木將, 石川哲浩 申請人:豐田自動車株式會社