CN103858315A - 受电装置、具备该受电装置的车辆以及电力传输系统 - Google Patents

Abstract

车辆（200）具备受电部（210）、整流器（220）、电力线（230）以及冷却风扇（240）。车辆（200）的受电部（210）构成为以非接触方式接受从送电装置（110）的送电部（130）输出的交流电力。整流器（220）对由受电部（210）接受到的电力进行整流。电力线（230）输出由整流器（220）整流后的电力。冷却风扇（240）对受电部（210）进行冷却。此处，冷却风扇（240）与电力线（230）电连接，从电力线（230）接受电力来工作。

Description

受电装置、具备该受电装置的车辆以及电力传输系统

技术领域

本发明涉及以非接触方式从送电装置接受电力的受电装置、具备该受电装置的车辆以及电力传输系统。

背景技术

不使用电源线和送电电缆的无线电力传输大受关注。在该无线电力传输技术中，作为非常有效的无线电力传输技术，已知有利用了电磁感应的送电、利用了微波的送电以及所谓共振型送电这3种技术。

例如，日本特开2010-268660号公报（专利文献1）公开了利用了共振型的电力传输技术的非接触电力传递装置。该非接触电力传递装置具备以非接触方式接受从送电装置的初级谐振线圈输出的电力的次级谐振线圈和对次级谐振线圈进行冷却的冷却装置。

根据该非接触电力传递装置，通过冷却装置来对次级谐振线圈进行冷却，由此能够抑制次级谐振线圈的阻抗变化，其结果，能够提高电力的传输效率（参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-268660号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述无线电力传输技术中，从送电装置向受电装置传输高频的交流电力（例如kHz数量级以上）。因此，若将车辆的辅机电源用于与次级谐振线圈邻近而配设的上述冷却装置的电源，则由次级谐振线圈接受的电力的高次谐波有可能叠加于冷却装置的电源线，从而作为噪声向从辅机电源接受电力的供给的辅机和/或电气设备传播。

因而，本发明的目的在于：在以非接触方式从送电装置接受电力的受电装置中，抑制因从送电装置接受的电力而产生的噪声影响其他设备。

用于解决问题的手段

根据本发明，受电装置以非接触方式从送电装置接受电力，所述受电装置具备受电部、电力线以及电气设备。受电部构成为以非接触方式接受从送电装置的送电部输出的交流电力。在电力线上输出由受电部接受到的电力。电气设备与受电部邻近而配设，并从上述电力线接受电力来工作。

优选，受电装置还具备屏蔽箱。屏蔽箱容纳受电部。而且，电气设备配设在屏蔽箱内。

进一步优选，电气设备在屏蔽箱内与上述电力线电连接。

优选，受电装置还具备整流部和电压变换部。整流部对由受电部接受到的电力进行整流。电压变换部对由整流部整流后的电力进行电压变换并向负载输出。而且，电气设备电连接在整流部和电压变换部之间。

进一步优选，电气设备包括用于对受电部进行冷却的冷却器。受电装置还具备电压控制部。电压控制部控制电压变换部，以使得整流部和电压变换部之间的电压与目标电压一致且由受电部接受的电力越大则所述目标电压被设定为越高。

优选，受电装置还具备整流部。整流部对由受电部接受到的电力进行整流。而且，电气设备电连接在受电部和整流部之间。

优选，受电部的固有频率与送电部的固有频率之差为受电部的固有频率或者送电部的固有频率的±10%以内。

优选，受电部与送电部的耦合系数为0.1以下。

优选，受电部通过形成在受电部与送电部之间且以特定的频率进行振荡的磁场和形成在受电部与送电部之间且以特定的频率进行振荡的电场的至少一方，从送电部接受电力。

另外，根据本发明，车辆具备上述的任一个受电装置。

另外，根据本发明，电力传输系统以非接触方式从送电装置向受电装置传输电力。送电装置具备电源部和送电部。电源部生成交流电力。送电部构成为以非接触方式将从电源部供给的交流电力向受电装置输出。受电装置具备受电部、电力线以及电气设备。受电部构成为以非接触方式接受从送电部输出的交流电力。在电力线上输出由受电部整流后的电力。电气设备与受电部邻近而配设，从上述电力线接受电力来工作。

发明效果

在本发明中，与受电部邻近而配设的电气设备从输出受电部的受电电力的电力线接受电力来工作。由此，抑制由受电部接受到的电力的高次谐波从电气设备向辅机电源传播。因此，根据本发明，在以非接触方式从送电装置接受电力的受电装置中，能够抑制因从送电装置接受的电力而产生的噪声影响其他设备。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电力传输系统的整体结构图。

图2是与由图1所示的车辆的ECU进行的DC/DC转换器的控制有关的功能框图。

图3是表示由受电部接受的电力与电力线的电压的关系的图。

图4是表示电力线的电压与冷却风扇的输出的关系的图。

图5是表示电力传输系统的模拟模型的图。

图6是表示送电部以及受电部的固有频率的偏差与电力传输效率的关系的图。

图7是从送电装置向车辆进行电力传输时的等效电路图。

图8是表示距电流源（磁流源）的距离与电磁场的强度的关系的图。

图9是实施方式2的电力传输系统的整体结构图。

图10是表示由受电部接受的电力与蓄电装置的电压的关系的图。

图11是表示蓄电装置的电压与冷却风扇的输出的关系的图。

图12是变形例的电力传输系统的整体结构图。

图13是实施方式3的电力传输系统的整体结构图。

图14是实施方式4的电力传输系统的整体结构图。

图15是表示图14所示的受电部的结构的图。

图16是由电磁感应实现的从送电部向受电部的电力传输时的等效电路图。

具体实施方式

以下，对于本发明的实施方式，参照附图并详细地进行说明。此外，对于图中相同或者相当部分标注同一附图标记且不重复其说明。

[实施方式1]

图1是本发明的实施方式1的电力传输系统的整体结构图。参照图1，该电力传输系统具备送电装置100和作为受电装置的车辆200。

送电装置100包括电源部110、匹配器120、送电部130、电子控制单元（以下称作“ECU（Electronic Control Unit）”）140以及通信部150。电源部110产生具有预定的频率的交流电力。作为一例，电源部110从未图示的系统电源接受电力来产生高频的交流电力。而且，电源部110按照从ECU140接受的指令，控制电力的产生、停止和输出电力。

匹配器120设置在电源部110与送电部130之间，构成为能够变更内部的阻抗。作为一例，匹配器120由可变电容器和线圈构成，能够通过使可变电容器的电容变化来变更阻抗。通过在该匹配器120中变更阻抗，能够使送电装置100的阻抗与车辆200的阻抗匹配（impedance matching）。

送电部130从电源部110接受高频的交流电力的供给。而且，送电部130经由在送电部130的周围产生的电磁场以非接触方式向车辆200的受电部210输出电力。此外，对于送电部130的结构和从送电部130向受电部210的电力传输，之后进行说明。

ECU140通过由CPU（Central Processing Unit：中央处理单元）执行预先存储的程序来实现的软件处理和/或由专门的电子电路实现的硬件处理来控制电源部110以及匹配器120。通信部150是送电装置100用于与车辆200进行通信的通信接口。

车辆200包括受电部210、整流器220、电力线230、作为本发明的“电气设备”的一例的冷却风扇240以及屏蔽箱250。另外，车辆200还包括DC/DC转换器260、蓄电装置270、动力输出装置280、电压传感器290、ECU300、辅机电源310以及通信部320。

受电部210经由电磁场以非接触方式接受从送电装置100的送电部130输出的高频的交流电力。此外，对于该受电部210的结构，也与送电部130的结构和从送电部130向受电部210的电力传输一起，之后进行说明。整流器220对由受电部210接受到的交流电力进行整流。由整流器220整流后的电力输出到电力线230。

冷却风扇240与受电部210邻近而配设，对受电部210进行冷却。此处，所谓“与受电部210邻近”，意指冷却风扇240从受电部210强烈地接受受电电力的高次谐波的噪声，如下述那样，与受电部210一起容纳在屏蔽箱250内的冷却风扇240可以说是与受电部210邻近而配设的。而且，冷却风扇240与输出由整流器220整流后的受电电力的电力线230电连接，从电力线230接受电力来工作。

屏蔽箱250收纳受电部210、整流器220以及冷却风扇240，抑制在受电部210的周围产生的电磁波向周围泄露。此外，如图所示，优选冷却风扇240在屏蔽箱250内与电力线230电连接。也可以在屏蔽箱250外将冷却风扇240与电力线230电连接，但是这种情况下，需要在屏蔽箱250设置配线孔。

电压传感器290对电力线230的电压VH进行检测，并将该检测值向ECU300输出。DC/DC转换器260设置在电力线230与蓄电装置270之间，将从整流器220向电力线230输出的电力变换为蓄电装置270的电压电平而向蓄电装置270输出。

蓄电装置270是能够再充电的直流电源，例如由锂离子、镍氢等二次电池构成。蓄电装置270除了储蓄从DC/DC转换器260接受的电力之外，还储蓄由动力输出装置280发电产生的再生电力。而且，蓄电装置270将该储蓄的电力向动力输出装置280供给。此外，作为蓄电装置270也可以采用大电容的电容器。

动力输出装置280使用储蓄于蓄电装置270的电力来产生车辆200的行驶驱动力。虽然没有特别进行图示，但是动力输出装置280例如包括从蓄电装置270接受电力的变换器、通过变换器进行驱动的马达以及通过马达进行驱动的驱动轮等。此外，动力输出装置280也可以包括用于对蓄电装置270进行充电的发电机和能够驱动发电机的发动机。

ECU300从电压传感器290接受电力线230的电压VH。而且，ECU300通过由CPU执行预先存储的程序来实现的软件处理和/或由专门的电子电路实现的硬件处理来进行DC/DC转换器260的控制、蓄电装置270的充电管理等。该ECU300从辅机电源310接受电力来工作。此外，ECU300能够通过通信部320与送电装置100进行无线通信。

辅机电源310向搭载于车辆200的各种辅机（未图示）和/或ECU300供给电力。辅机电源310例如由锂离子、镍氢、铅等二次电池构成。通信部320是车辆200用于与送电装置100进行通信的通信接口。

在该电力传输系统中，设置有用于对受电部210进行冷却的冷却风扇240。冷却风扇240与受电部210邻近而配设，与电力线230电连接而从电力线230接受电力来工作。即，在冷却风扇240因与受电部210一起配设在屏蔽箱250内而从受电部210接受受电电力的高次谐波的噪声的时候，冷却风扇240不从向搭载于车辆200的各种辅机和/或ECU供给电力的辅机电源310接受电力的供给，而从输出由受电部210接受到的电力的电力线230接受电力来工作。由此，在受电部210受电（接受电力）时，能够在抑制叠加于冷却风扇240的噪声经由电源线向辅机电源310传播的同时，通过冷却风扇240对受电部210进行冷却。

图2是与由图1所示的车辆200的ECU300进行的DC/DC转换器260的控制有关的功能框图。参照图2，ECU300包括目标电压设定部410和DC/DC转换器控制部420。目标电压设定部410基于从送电装置100向车辆200的传输电力的目标值P和车辆200的目标阻抗R，通过下式设定电力线230（图1）的目标电压VHref。

$\mathrm{VHref}=\sqrt{(P\×R)}...\left(1\right)$

通过DC/DC转换器260将输出受电电力的电力线230的电压控制为上述的目标电压VHref，由此能够不依赖于从送电装置100向车辆200传输的电力的大小，而将车辆200的阻抗设定为目标阻抗R。而且，在送电装置100中，通过使用匹配器120（图1）将送电装置100的阻抗调整为上述阻抗R，能够使送电装置100与车辆200的阻抗匹配。

DC/DC转换器控制部420生成用于驱动DC/DC转换器260的PWM（Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制）信号，并将该生成的PWM信号作为信号PWD向DC/DC转换器260输出，以使得由电压传感器290（图1）检测到的电压VH与上述目标电压VHref一致。

这样，在该实施方式1中，在车辆200中，通过ECU300来控制DC/DC转换器260，将电力线230的电压VH调整为式（1）所示的目标电压VHref。如式（1）所示，从送电装置100向车辆200传输的电力、即车辆200的受电电力越大，则将电力线230的电压VH调整为越高的值。

此处，由于用于对受电部210进行冷却的冷却风扇240从电力线230接受工作电力，所以受电部210的受电电力越大，则冷却风扇240的输出自动地越增大。这样，冷却风扇240的输出根据从送电装置100向车辆200传输的电力的大小而独立地变化，所以能够不设置用于调整冷却风扇240的输出的特别的控制和/或机构而通过冷却风扇240来有效地对受电部210进行冷却。

图3是表示由受电部210接受的电力与电力线230的电压VH的关系的图。另外，图4是表示电力线230的电压VH与冷却风扇240的输出的关系的图。

参照图3，受电部210的受电电力越大，则按照式（1）将电力线230的目标电压VHref设定为越高的值，由此将电压VH调整为高的值。而且，参照图4，电力线230的电压VH越高，则对受电部210进行冷却的冷却风扇240的输出变为越大。这样，受电部210的受电电力越大，则冷却风扇240的输出变为越大。

接着，对从送电装置100向车辆200的电力传输进行说明。再次参照图1，在该电力传输系统中，送电部130的固有频率与受电部210的固有频率之差为送电部130的固有频率或者受电部210的固有频率的±10%以内。通过将送电部130和受电部210的固有频率设定在这样的范围内，能够提高电力传输效率。另一方面，若上述固有频率之差变为超过±10%，则电力传输效率变为比10%小，会产生电力传输时间变长等弊端。

此外，所谓送电部130（受电部210）的固有频率，意指构成送电部130（受电部210）的电路（谐振电路）自由振荡（振动）的情况下的振荡频率。此外，所谓送电部130（受电部210）的谐振频率，意指在构成送电部130（受电部210）的电路（谐振电路）中，使制动力或者电阻为零时的固有频率。

使用图5和图6，对解析固有频率之差与电力传输效率的关系而得到的模拟结果进行说明。图5是表示电力传输系统的模拟模型的图。另外，图6是表示送电部以及受电部的固有频率的偏差与电力传输效率的关系的图。

参照图5，电力传输系统89具备送电部90和受电部91。送电部90包括第1线圈92和第2线圈93。第2线圈93包括谐振线圈94和设置在谐振线圈94的电容器95。受电部91具备第3线圈96和第4线圈97。第3线圈96包括谐振线圈99和与该谐振线圈99连接的电容器98。

将谐振线圈94的电感设为电感Lt，将电容器95的电容设为电容C1。另外，将谐振线圈99的电感设为电感Lr，将电容器98的电容设为电容C2。若这样设定各参数，则第2线圈93的固有频率f1可由下述式（1）表示，第3线圈96的固有频率f2可由下述式（2）表示。

f1=1/{2π（Lt×C1）^1/2}…（1）

f2=1/{2π（Lr×C2）^1/2}…（2）

此处，在图6中示出在使电感Lr以及电容C1、C2固定、而仅使电感Lt变化的情况下，第2线圈93以及第3线圈96的固有频率的偏差与电力传输效率的关系。此外，在该模拟中，谐振线圈94与谐振线圈99的相对的位置关系设为固定，进而，供给到第2线圈93的电流的频率是一定（恒定）的。

在图6所示的图中，横轴表示固有频率的偏差（%），纵轴表示在一定频率下的电力传输效率（%）。固有频率的偏差（%）可由下述式（3）表示。

（固有频率的偏差）={（f1-f2）/f2}×100（%）…（3）

由图6可知，在固有频率的偏差（%）为0%的情况下，电力传输效率接近100%。在固有频率的偏差（%）为±5%的情况下，电力传输效率成为40%左右。在固有频率的偏差（%）为±10%的情况下，电力传输效率成为10%左右。在固有频率的偏差（%）为±15%的情况下，电力传输效率成为5%左右。即，可知通过设定第2线圈93和第3线圈96的固有频率以使得固有频率的偏差（%）的绝对值（固有频率之差）处于第3线圈96的固有频率的10%以下的范围内，能够将电力传输效率提高到实用性的等级。进而，若设定第2线圈93和第3线圈96的固有频率以使得固有频率的偏差（%）的绝对值成为第3线圈96的固有频率的5%以下，则能够进一步提高电力传输效率，所以更加优选。此外，作为模拟软件，采用了电磁场解析软件（JMAG（注册商标）：株式会社JSOL制）。

再次参照图1，送电部130和受电部210通过形成在送电部130与受电部210之间且以特定的频率进行振荡的磁场和形成在送电部130与受电部210之间且以特定的频率进行振荡的电场中的至少一方，以非接触方式授受电力。送电部130与受电部210的耦合系数κ为0.1以下，通过电磁场使送电部130与受电部210谐振（共振），从而从送电部130向受电部210传输电力。

如上述那样，在该电力传输系统中，通过电磁场使送电部130与受电部210谐振（共振），从而以非接触方式在送电部130与受电部210之间传输电力。将电力传输中的这样的送电部130与受电部210的耦合称作例如“磁共振耦合”、“磁场共振耦合”、“电磁场谐振耦合”、“电场谐振耦合”等。“电磁场谐振耦合”意指包括“磁共振耦合”、“磁场共振耦合”、“电场谐振耦合”中的每一个的耦合。

在送电部130和受电部210如上述那样由线圈形成的情况下，送电部130与受电部210主要通过磁场耦合，形成“磁共振耦合”或者“磁场共振耦合”。此外，也可以对送电部130和受电部210采用例如曲折线（meander line）等的天线，这种情况下，送电部130与受电部210主要通过电场耦合，形成“电场共振耦合”。

图7是从送电装置100向车辆200进行电力传输时的等效电路图。参照图7，送电装置100的送电部130包括电磁感应线圈132、谐振线圈134以及电容器136。

电磁感应线圈132与谐振线圈134隔开预定的间隔而与谐振线圈134配设在大致同轴上。电磁感应线圈132通过电磁感应而与谐振线圈134磁耦合，从而通过电磁感应将从电源部110供给的高频电力向谐振线圈134供给。

谐振线圈134与电容器136一起形成LC谐振电路。此外，如后述那样，在车辆200的受电部210中也形成有LC谐振电路。由谐振线圈134和电容器136形成的LC谐振电路的固有频率与受电部210的LC谐振电路的固有频率之差为前者的固有频率或者后者的固有频率的±10%以内。而且，谐振线圈134通过电磁感应从电磁感应线圈132接受电力，并以非接触方式向车辆200的受电部210输送电力。

此外，电磁感应线圈132是为了容易进行从电源部110向谐振线圈134的供电而设置的线圈，也可以不设置电磁感应线圈132而将电源部110直接连接于谐振线圈134。另外，电容器136是为了调整谐振电路的固有频率而设置的电容器，在利用谐振线圈134的杂散电容（寄生电容）可得到期望的固有频率的情况下，也可以不设置电容器136。

另外，车辆200的受电部210也包括谐振线圈212、电容器214以及电磁感应线圈216。谐振线圈212与电容器214一起形成LC谐振电路。如上述那样，由谐振线圈212和电容器214形成的LC谐振电路的固有频率与送电装置100的送电部130中的、由谐振线圈134和电容器136形成的LC谐振电路的固有频率之差为前者的固有频率或者后者的固有频率的±10%。而且，谐振线圈212以非接触方式从送电装置100的送电部130接受电力。

电磁感应线圈216与谐振线圈212隔开预定的间隔而与谐振线圈212配设在大致同轴上。电磁感应线圈216通过电磁感应与谐振线圈212磁耦合，通过电磁感应取出由谐振线圈212接受到的电力并将其向整流器220（图1）以后的电负载350（蓄电装置270）输出。

此外，电磁感应线圈216是为了容易从谐振线圈212取出电力而设置的线圈，也可以不设置电磁感应线圈216而将整流器220直接连接于谐振线圈212。另外，电容器214是为了调整谐振电路的固有频率而设置的电容器，在利用谐振线圈212的杂散电容可得到期望的固有频率的情况下，也可以不设置电容器214。

在送电装置100中，从电源部110向电磁感应线圈132供给高频的交流电力，并使用电磁感应线圈132来向谐振线圈134供给电力。这样一来，通过形成在谐振线圈134与车辆200的谐振线圈212之间的磁场，能量（电力）从谐振线圈134向谐振线圈212移动。利用电磁感应线圈216取出已移动到谐振线圈212的能量（电力），并向车辆200的电负载350传输。

图8是表示距电流源（磁流源）的距离与电磁场的强度的关系的图。参照图8，电磁场主要由3种成分构成。曲线k1是与距波源的距离成反比的成分，称作“辐射电磁场”。曲线k2是与距波源的距离的2次方成反比的成分，称作“感应电磁场”。另外，曲线k3是与距波源的距离的3次方成反比的成分，称作“静电磁场”。

“静电磁场”是随着距波源的距离的增加而电磁波的强度急剧减小的区域，在共振法中，利用该“静电磁场”为支配性的邻近场（瞬逝场）来进行能量（电力）的传输。即，在“静电磁场”为支配性的邻近场中，通过使具有彼此邻近的固有频率的一对谐振器（例如一对谐振线圈）谐振，从而从一方的谐振器（初级侧谐振线圈）向另一方的谐振器（次级侧谐振线圈）传输能量（电力）。该“静电磁场”不向远处传播能量，因此，与通过将能量传播到远处的“辐射电磁场”来传输能量（电力）的电磁波相比，共振法能够以更少的能量损失来输送电力。

如以上那样，在该实施方式1中，用于对受电部210进行冷却的冷却风扇240与输出由整流器220整流后的电力的电力线230电连接，从电力线230接受电力来工作。由此，抑制由受电部210接受到的电力的高次谐波从冷却风扇240向辅机电源310传播。因此，根据该实施方式1，在以非接触方式从送电装置100接受电力的车辆200中，能够抑制因从送电装置100接受的电力而产生的噪声影响其他的设备。其结果，也能够无需对上述其他的设备采取噪声应对措施。

另外，在该实施方式1中，在电力线230与蓄电装置270之间设置有DC/DC转换器260，受电部210的受电电力越大，则将电力线230的电压VH调整为越高的值。冷却风扇240与电力线230电连接，因此，受电部210的受电电力越大，则冷却风扇240的输出自动地越增大。即，冷却风扇240的输出根据从送电装置100向车辆200传输的电力的大小而独立地变化。因此，根据该实施方式1，能够不设置用于调整冷却风扇240的输出的特别的控制和/或机构而通过冷却风扇240来有效地对受电部210进行冷却。另外，在受电电力大、受电部210的发热量大的情况下，也能够充分地对受电部210进行冷却。

另外，在该实施方式1中，冷却风扇240在屏蔽箱250中与电力线230电连接，因此，无需将冷却风扇240的电源线向屏蔽箱250外引出。因此，根据该实施方式1，能够仅在屏蔽箱250内构筑独立工作的冷却机构。

[实施方式2]

在实施方式2中，示出在电力线230与蓄电装置270之间没有设置DC/DC转换器的结构。

图9是实施方式2的电力传输系统的整体结构图。参照图9，该电力传输系统在图1所示的实施方式1的电力传输系统的结构中取代车辆200而具备不含DC/DC转换器260的车辆200A。即，在电力线230连接有蓄电装置270。

此外，对于包括冷却风扇240与电力线230电连接这一点在内的其他结构，车辆200A与实施方式1的车辆200相同。

图10是表示由受电部210接受的电力与蓄电装置270的电压VB的关系的图。另外，图11是表示蓄电装置270的电压VB与冷却风扇240的输出的关系的图。

参照图10，受电部210的受电电力越大，则受蓄电装置270的内部电阻的影响，蓄电装置270的电压VB变为越高。而且，参照图11，蓄电装置270的电压VB越高，则电力线230的电压VH也变为越高，因此冷却风扇240的输出变为越大。

即，在没有设置DC/DC转换器的电力传输系统中，也是受电部210的受电电力越大，则对受电部210进行冷却的冷却风扇240的输出变为越大。

如以上那样，在该实施方式2中，冷却风扇240的输出也根据从送电装置100向车辆200A传输的电力的大小而独立地变化。因此，根据该实施方式2，也能够不设置用于调整冷却风扇240的输出的特别的控制和/或机构而通过冷却风扇240来有效地对受电部210进行冷却。

[变形例]

在上述实施方式1、2中，冷却风扇240与输出由整流器220整流后的受电电力的电力线230电连接，但是也可以连接于受电部210与整流器220之间的电力线。

图12是实施方式1的变形例的电力传输系统的整体结构图。参照图12，在该电力传输系统的车辆200B中，冷却风扇240与受电部210和整流器220之间的电力线218电连接，从电力线218接受电力来工作。此外，车辆200B的其他的结构与图1所示的实施方式1的车辆200相同。

此外，虽然没有特别进行图示，但是在图9所示的实施方式2的车辆200A的结构中，也可以将冷却风扇240与受电部210和整流器220之间的电力线电连接。

[实施方式3]

在上述实施方式1、2以及变形例中，对本发明的“电气设备”为冷却风扇240的情况进行了说明，但是“电气设备”不限定于冷却风扇240。

图13是实施方式3的电力传输系统的整体结构图。参照图13，该电力传输系统的车辆200C在图1所示的实施方式1的车辆200的结构中还包括温度传感器242。

温度传感器242与受电部210邻近而配设，对受电部210的温度进行检测并向ECU300输出。该温度传感器242也设置在屏蔽箱250内。而且，温度传感器242与输出受电部210的受电电力的电力线230电连接，从电力线230接受电力来工作。

此外，车辆200C的其他的结构与图1所示的实施方式1的车辆200相同。

此外，作为该实施方式3的变形例，也可以是没有设置冷却风扇240和/或DC/DC转换器260的车辆。

在该实施方式3中，与受电部210邻近而配设的温度传感器242从电力线230接受电力来工作，因此，也能抑制由受电部210接受到的电力的高次谐波从温度传感器242向辅机电源310传播。因此，根据该实施方式3，也能够抑制因从送电装置100接受的电力而产生的噪声影响其他的设备。

[实施方式4]

在该实施方式4中，示出与受电部邻近而配设的“电气设备”是对受电部的固有频率进行调整的可变电容器的调整装置的情况。

图14是实施方式4的电力传输系统的整体结构图。参照图14，该电力传输系统的车辆200D在图1所示的实施方式1的车辆200的结构中取代受电部210而包括受电部210A。

受电部210A包括未图示的可变电容器及其调整装置。而且，可变电容器的调整装置经由电力线244与输出受电部210A的受电电力的电力线230电连接，从电力线230接受电力来工作。

图15是图14所示的受电部210A的示意结构图。参照图15，受电部210A包括谐振线圈212、可变电容器214A、调整装置215以及未图示的电磁感应线圈216。

可变电容器214A连接在谐振线圈212的两端部之间，与谐振线圈212一起形成谐振电路。可变电容器214A的电容通过调整装置215进行调整，通过变更可变电容器214A的电容能够变更受电部210A的固有频率。

调整装置215是用于调整可变电容器214A的电容的电气设备，按照来自未图示的ECU300的指令来调整可变电容器214A的电容。调整装置215也与谐振线圈212和可变电容器214A一起设置在屏蔽箱250（图14）内。而且，调整装置215通过电力线244与电力线230（图14）电连接，从电力线230接受电力来工作。

此外，车辆200D的其他的结构与图1所示的实施方式1的车辆200相同。

此外，作为该实施方式4的变形例，也可以是没有设置冷却风扇240和/或DC/DC转换器260的车辆，还可以是另外设置有实施方式3的温度传感器242的车辆。

在该实施方式4中，与受电部210A邻近而配设的可变电容器214A的调整装置215从电力线230接受电力来工作，因此，也能够抑制由受电部210接受到的电力的高次谐波从调整装置215向辅机电源310传播。因此，根据该实施方式4，也能够抑制因从送电装置100接受的电力而产生的噪声影响其他的设备。

此外，在上述各实施方式中，通过电磁场使送电装置100（初级侧）的送电部130与车辆200、200A（次级侧）的受电部210谐振（共振），从而以非接触方式从送电部130向受电部210传输电力，但是本发明也能够应用于通过电磁感应以非接触方式从送电部130向受电部210传输电力的系统。

图16是由电磁感应实现的从送电部130向受电部210的电力传输时的等效电路图。参照图16，送电装置100的送电部130和车辆200、200A的受电部210分别由电磁感应线圈构成。

在送电装置100中，从电源部110输出的高频的交流电力向送电部130的电磁感应线圈供给。这样一来，在与送电部130邻近而配设的受电部210的电磁感应线圈中通过电磁感应而产生电动势，能量（电力）从送电部130的电磁感应线圈向受电部210的电磁感应线圈移动。而且，已移动到受电部210的能量（电力）向整流器220以后的电负载350输出。

此外，在送电部130与受电部210之间通过电磁感应进行电力传输的情况下，送电部130的电磁感应线圈与受电部210的电磁感应线圈的耦合系数κ成为接近1.0的值。

此外，在上述的各实施方式中，用于对受电部210进行冷却的冷却器由冷却风扇240构成，但是冷却器不限定于冷却风扇240，也可以将例如珀尔帖元件（Peltier device）等热电转换元件用作冷却器。

另外，在上述实施方式中，冷却风扇240、温度传感器242以及可变电容器214A的调整装置215作为与受电部210邻近而配设的电气设备，但是这样的电气设备不限定于这些，例如，也包括设置在屏蔽箱250内的其他各种传感器（电压传感器、电流传感器等）和/或表示受电部210（210A）正在接受电力的指示器等。

此外，在“电气设备”为对受电部进行冷却的冷却器（冷却风扇240）的情况下，因为在受电部210（210A）的受电期间主要使用冷却器，所以本发明是有效果的。另外，在“电气设备”为仅在受电部210（210A）的受电期间使用的设备的情况下，本发明是有效果的，作为这样的电气设备，例如包括表示受电部210（210A）正在接受电力的指示器和/或对受电部进行冷却的冷却器等。

另外，在上述各实施方式中，从送电装置100向车辆200（200A～200D）传输电力，但是本发明也能够应用于受电装置为车辆以外的电力传输系统。

此外，在上述内容中，冷却风扇240、温度传感器242、可变电容器214A的调整装置215分别与本发明的“电气设备”的一个实施例对应，冷却风扇240与本发明的“冷却器”的一个实施例对应。另外，DC/DC转换器260与本发明的“电压变换部”的一个实施例对应，ECU300与本发明的“电压控制部”的一个实施例对应。

应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围并不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求表示，意在包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。

标号说明

100送电装置，110电源部，120匹配器，130送电部，132、216电磁感应线圈，134、212谐振线圈，136、214电容器，140、300ECU，150、320通信部，200、200A～200D车辆，210受电部，214A可变电容器，218、230、244电力线，220整流器，240冷却风扇，242温度传感器，250屏蔽箱，260DC/DC转换器，270蓄电装置，280动力输出装置，290电压传感器，310辅机电源，350电负载，410目标电压设定部，420DC/DC转换器控制部。

Claims (11)

1.一种受电装置，以非接触方式从送电装置（100）接受电力，所述受电装置具备：

受电部（210，210A），其构成为以非接触方式接受从所述送电装置的送电部（130）输出的交流电力；

电力线（218，230），其输出由所述受电部接受到的电力；以及

电气设备（240，242，214A），其与所述受电部邻近而配设，并从所述电力线接受电力来工作。

2.根据权利要求1所述的受电装置，其中，

还具备容纳所述受电部的屏蔽箱（250），

所述电气设备配设在所述屏蔽箱内。

3.根据权利要求2所述的受电装置，其中，

所述电气设备在所述屏蔽箱内与所述电力线电连接。

4.根据权利要求1所述的受电装置，其中，还具备：

整流部（220），其对由所述受电部接受到的电力进行整流；和

电压变换部（260），其对由所述整流部整流后的电力进行电压变换并向负载输出，

所述电气设备电连接在所述整流部和所述电压变换部之间。

5.根据权利要求4所述的受电装置，其中，

所述电气设备包括用于对所述受电部进行冷却的冷却器（240），

所述受电装置还具备电压控制部（300），所述电压控制部（300）控制所述电压变换部，以使得所述整流部和所述电压变换部之间的电压与目标电压一致且由所述受电部接受的电力越大则所述目标电压被设定为越高。

6.根据权利要求1所述的受电装置，其中，

还具备对由所述受电部接受到的电力进行整流的整流部（220），

所述电气设备电连接在所述受电部和所述整流部之间。

7.根据权利要求1所述的受电装置，其中，

所述受电部的固有频率与所述送电部的固有频率之差为所述受电部的固有频率或者所述送电部的固有频率的±10%以内。

8.根据权利要求1所述的受电装置，其中，

所述受电部与所述送电部的耦合系数为0.1以下。

9.根据权利要求1所述的受电装置，其中，

所述受电部通过形成在所述受电部与所述送电部之间且以特定的频率进行振荡的磁场和形成在所述受电部与所述送电部之间且以特定的频率进行振荡的电场的至少一方，从所述送电部接受电力。

10.一种车辆，具备权利要求1～9中任一项所述的受电装置。

11.一种电力传输系统，以非接触方式从送电装置（100）向受电装置（200）传输电力，

所述送电装置具备：

生成交流电力的电源部（110）；和

送电部（130），其构成为以非接触方式将从所述电源部供给的交流电力向所述受电装置输出，

所述受电装置具备：

受电部（210），其构成为以非接触方式接受从所述送电部输出的交流电力；

电力线（218，230），其输出由所述受电部接受到的电力；以及

电气设备（240，242，214A），其与所述受电部邻近而配设，并从所述电力线接受电力来工作。

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