[发明专利]自谐振线圈、非接触电力传输装置以及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及通过磁场的共振进行电力传输的非接触电力传输装置所使用的自谐振线圈、具备该自谐振线圈的非接触电力传输装置以及具备该非接触电力传输装置的车辆。

背景技术

作为考虑环境的车辆，电动汽车、混合动力车等电动车辆受到广泛关注。这些车辆搭载有产生行驶驱动力的电动机、和存储向该电动机供给的电力的能够再充电的蓄电装置。混合动力车是还将内燃机与电动机一起作为动力源来搭载的车辆，是还将燃料电池与蓄电装置一起作为车辆驱动用的直流电源来搭载的车辆。

在混合动力车中，已知有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。例如已知所谓的“插电式混合动力车”，该“插电式混合动力车”能够通过充电电缆连接设置于房屋的电源插座和设置于车辆的充电口，从一般家庭的电源对蓄电装置进行充电。

另一方面，作为送电方法，近年来不使用电源软线、送电电缆的无线送电受到注目。作为该无线送电技术，作为最有希望的技术已知如下三种技术：使用电磁感应的送电、使用电磁波的送电、以及基于共振法的送电。

其中，共振法是在电磁场(接近场)中使一对共振器(例如一对自谐振线圈)共振、通过电磁场送电的非接触的送电技术，能够以较长的距离(例如数m)输送数kW的大电力(参照专利文献1及非专利文献1)。

作为基于电磁感应的相互感应作用进行送电的非接触供电装置，可以列举日本特开2008-87733号公报(专利文献2)记载的非接触供电装置。该非接触供电装置从供电侧的初级线圈向受电侧的次级线圈供给电力。初级线圈及次级线圈的截面形状是圆形。

专利文献1：日本特开2008-87733号公报

专利文献2：国际公开第2007/008646号小册子

非专利文献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日检索]，互联网<URL：http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/83.pdf>

发明内容

上述采用共振法的无线送电装置及受电装置具有通过电磁场传输电力的自谐振线圈。对于该自谐振线圈的截面形状，与自谐振线圈的延伸方向垂直的截面呈圆形形状。

而且，在受电及送电时，高频的电流在自谐振线圈中流动。在此，已知高频的电流在线圈内流通时，电流密度在线圈的表面较高，越远离表面越低(趋肤效应)。

因此，在上述日本特开2008-87733号公报(专利文献1)记载的初级线圈及次级线圈中，电流流动的区域较小，但电阻较高。

进一步，上述无线送电装置、受电装置多被搭载使用于车辆等，迫切需要实现装置自身的紧凑化。

本发明是鉴于上述课题而完成的发明，其目的是提供一种自谐振线圈、具有该自谐振线圈的非接触电力传输装置以及具有该非接触电力传输装置的车辆，其能够谋求降低自谐振线圈的电阻、并谋求紧凑化。

本发明的自谐振线圈是用于通过磁场的共振传输电力的非接触电力传输装置的自谐振线圈。并且，将与延伸方向垂直的截面的截面形状为圆形、且对该截面进行规定的圆周的长度与对在垂直于自谐振线圈的延伸方向的截面上剖切观察时的自谐振线圈的截面的外周缘进行规定的线段的长度相等的线圈设为假想线圈。与上述自谐振线圈的延伸方向垂直的截面上的该自谐振线圈的径向的宽度和轴向的长度中的至少一方比假想线圈的截面的直径小。

在其他方式中，本发明的自谐振线圈是用于通过磁场的共振传输电力的非接触电力传输装置的自谐振线圈。并且，上述自谐振线圈具有彼此相对向的第一主表面和第二主表面，自谐振线圈的截面中，通过第一主表面和第二主表面之间的中心的中心线中的至少一部分沿与假想轴线交叉的方向延伸，所述假想轴线沿自谐振线圈的径向延伸。

在其他方式中，本发明的自谐振线圈是用于通过磁场的共振传输电力的非接触电力传输装置的自谐振线圈。并且，与上述自谐振线圈的延伸方向垂直的自谐振线圈的截面形状为使主表面沿自谐振线圈的轴向排列的板状部件朝向自谐振线圈的轴向弯折或弯曲而得到的形状。

在其他方式中，本发明的自谐振线圈是用于通过磁场的共振传输电力的非接触电力传输装置的自谐振线圈。并且，与自谐振线圈的延伸方向垂直的自谐振线圈的截面形状为大致U字形状或大致V字形状。