車両
【課題】外部に設けられた送電部から電力を非接触で受電する受電部を有する車両において、受電時に生じる熱で触媒装置を暖機することができる車両を提供する。
【解決手段】車両は、内燃機関と、内燃機関に接続され、内燃機関からの排気ガスが流通する排気管３５，３６と、排気管３５，３６に接続された触媒装置３３と、電力を蓄電する蓄電器１５と、外部に配置された送電装置から電力を非接触で受電して、蓄電器１５に電力を供給する受電部２７とを含む電力蓄積ユニット９とを備え、受電部２７は、触媒装置３３の下部に配置される。
【解決手段】車両は、内燃機関と、内燃機関に接続され、内燃機関からの排気ガスが流通する排気管３５，３６と、排気管３５，３６に接続された触媒装置３３と、電力を蓄電する蓄電器１５と、外部に配置された送電装置から電力を非接触で受電して、蓄電器１５に電力を供給する受電部２７とを含む電力蓄積ユニット９とを備え、受電部２７は、触媒装置３３の下部に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から非接触で電力を受電する受電装置を備えた車両について各種提案されており、特開２０１０−２６８６６４号公報には、受電装置からの電磁波を用いて受電装置の周囲に配置された機器を昇温させる車両が提案されている。
【０００３】
特開２０１０−２４６３４８号公報に記載された車両は、受電部と、排気管とを備えており、受電部は、排気管と干渉することを抑制するために、受電部を車両の中心から離した位置に設けている。
【０００４】
なお、特開２０１０−２２１７８１号公報には、非接触で電力を伝送する受電部を備えていない車両において、外部電源によって充電される充電器の熱を利用して、触媒装置を暖機する機器を備えた車両が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６８６６４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４６３４８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２１７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２０１０−２６８６６４号公報に記載された受電装置は、磁界が周囲に漏れることを抑制するためにシールドが設けられている。
【０００７】
このため、受電装置から上記の機器に磁界が達することが困難であり、良好に機器を暖めることが困難なものとなっている。さらに、この車両においては、燃料が貯留される貯留部と、受電装置との配置関係によっては、貯留部内の燃料が気化するおそれもある。
【０００８】
特開２０１０−２４６３４８号公報には、触媒装置について記載されておらず、記載された車両では、排気管に設けられた触媒装置と、受電部との配置関係について記載も示唆もされていない。
【０００９】
特開２０１０−２２１７８１号公報には、非接触で電力を受電する受電部についてすら記載されていない。
【００１０】
このように、上記の従来の車両においては、受電部の受電に伴う熱と、車両に搭載される機器と受電部との配置との関係について着目したものはなく、各種弊害が生じるという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、受電部の受電に伴う熱に着目して、受電部と車両の搭載機器と配置を適切なものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る車両は、内燃機関と、内燃機関に接続され、内燃機関からの排気ガスが流通する排気管と、排気管に接続された触媒装置と、電力を蓄電する蓄電器と、外部に配置された送電部から電力を非接触で受電して、蓄電器に電力を供給する受電部とを含む電力蓄積ユニットとを備える。上記受電部は、触媒装置の下部に配置される。
【００１３】
好ましくは、上記電力蓄積ユニットは、受電部に冷却風を吹きつける送風器と、受電部で暖められた冷却風を触媒装置に案内する第１案内構造とを含む。
【００１４】
好ましくは、上記受電部は、送電部に設けられた第１コイルから非接触で電力を受電する第２コイルを含む。上記第１案内構造は、第２コイルを冷却した冷却風を触媒装置に案内する。
【００１５】
好ましくは、上記触媒装置は、フィルタと、排気管に接続され、内部にフィルタを収容するケースとを含む。上記受電部は、ケース内に配置される。
【００１６】
好ましくは、上記受電部は、送電部に設けられた第１コイルと非接触で電力を受電する第２コイルを含み、第２コイルは、フィルタと接触する。好ましくは、上記第２コイルは、フィルタによって支持される。
【００１７】
好ましくは、上記電力蓄積ユニットは、蓄電器からの熱を触媒装置に案内する第２案内構造を含む。
【００１８】
本発明に係る車両は、他の局面では、内燃機関と、内燃機関に供給する燃料を貯留する貯留部と、電力を蓄電する蓄電器と、外部に配置された送電部から電力を非接触で受電する受電部とを備える。上記貯留部と受電部とを上方から平面視すると、貯留部と受電部とが間隔をあけて配置される。
【００１９】
好ましくは、上記送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、受電部の固有周波数の１０％以下である。好ましくは、上記受電部と送電部との結合係数は、０．１以下である。
【００２０】
好ましくは、上記受電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて送電部から電力を受電する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る車両によれば、受電部と車両搭載機器との位置関係の適切化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態に係る車両と、送電装置と、電力伝送システムとを模式的に示す模式図である。
【図２】電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す模式図である。
【図３】固有周波数のズレ（％）と伝送効率（％）との関係を示すグラフである。
【図４】固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。
【図５】電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。
【図６】本実施の形態に係る電動車両１０の一部と、送電装置４１とを示す断面図である。
【図７】図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。
【図８】受電装置４０の分解斜視図であり、筐体５１の天板部５２ａを取り外したときの斜視図である。
【図９】触媒装置３３と、受電装置４０とを示す斜視図である。
【図１０】触媒装置３３と、受電装置４０との配置関係を示す斜視図である。
【図１１】本実施の形態２に係る電動車両に搭載された受電装置４０および触媒装置３３を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す受電装置４０および触媒装置３３の側断面図である。
【図１３】図１２に示す受電装置４０および触媒装置３３の断面図である。
【図１４】受電装置４０および触媒装置３３の変形例を示す側断面図である。
【図１５】図１４に示す受電装置４０および触媒装置３３の断面図である。
【図１６】本実施の形態３に係る電動車両１０を模式的に示す模式図である。
【図１７】貯留部８０および受電装置４０と、その周囲に位置する部材を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１から図１７を用いて、本発明の実施の形態に係る車両と、この車両および送電装置を含む電力伝送システムとについて説明する。図１は、本実施の形態に係る車両と、送電装置と、電力伝送システムとを模式的に示す模式図である。
【００２４】
（実施の形態１）
本実施の形態１に係る電力伝送システムは、受電装置４０を含む電動車両１０と、送電装置４１を含む外部給電装置２０とを有する。電動車両１０の受電装置は、送電装置４１が設けられた駐車スペース４２の所定位置に停車して、主に、送電装置４１から電力を受電する。
【００２５】
駐車スペース４２には、電動車両１０を所定の位置に停車させるように、輪止や駐車位置および駐車範囲を示すラインが設けられている。
【００２６】
外部給電装置２０は、交流電源２１に接続された高周波電力ドライバ２２と、高周波電力ドライバ２２などの駆動を制御する制御部２６と、この高周波電力ドライバ２２に接続された送電装置４１とを含む。送電装置４１は、送電部２８と、電磁誘導コイル２３とを含む。送電部２８は、共鳴コイル２４と、共鳴コイル２４に接続されたキャパシタ２５とを含む。電磁誘導コイル２３は、高周波電力ドライバ２２に電気的に接続されている。なお、この図１に示す例においては、キャパシタ２５が設けられているが、キャパシタ２５は必ずしも必須の構成ではない。
【００２７】
送電部２８は、共鳴コイル２４のインダクタンスと、共鳴コイル２４の浮遊容量およびキャパシタ２５のキャパシタンスとから形成された電気回路を含む。
【００２８】
電動車両１０は、電力蓄積ユニット９と、エンジン（内燃機関）３１およびモータユニット１７を含む駆動ユニット３０と、エンジン３１に接続された排気ガスユニット３２と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ（Power Control Unit））１６と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８とを備える。電力蓄積ユニット９は、受電装置４０と、受電装置４０に接続された整流器１３と、この整流器１３に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、このＤＣ／ＤＣコンバータ１４に接続された蓄電器１５とを含む。車両ＥＣＵ１８は、コンバータ１４やパワーコントロールユニット１６などの駆動を制御する。
【００２９】
整流器１３は、電磁誘導コイル１２に接続されており、電磁誘導コイル１２から供給される交流電流を直流電流に変換して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に供給する。
【００３０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、整流器１３から供給された直流電流の電圧を調整して、蓄電器１５に供給する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は必須の構成ではなく省略してもよい。この場合には、外部給電装置２０にインピーダンスを整合するための整合器を送電装置４１と高周波電力ドライバ２２との間に設けることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の代用をすることができる。
【００３１】
パワーコントロールユニット１６は、蓄電器１５に接続されたコンバータと、このコンバータに接続されたインバータとを含み、コンバータは、蓄電器１５から供給される直流電流を調整（昇圧）して、インバータに供給する。インバータは、コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換して、モータユニット１７に供給する。
【００３２】
モータユニット１７は、パワーコントロールユニット１６に接続されている。モータユニット１７は、たとえば、三相交流モータなどが採用されており、パワーコントロールユニット１６のインバータから供給される交流電流によって駆動する。モータユニット１７は、発電機として主に機能するモータジェネレータと、電動機として主に機能するモータジェネレータとを含む。
【００３３】
エンジン３１は、ガソリンなどの燃料を燃焼することで車輪を駆動する動力やモータユニット１７を駆動する動力を発生する。
【００３４】
排気ガスユニット３２は、エンジン３１に接続された排気管３５と、この排気管３５に接続された触媒装置３３と、触媒装置３３に接続された排気管３６と、この排気管３６に接続されたマフラ３４とを含む。
【００３５】
エンジン３１から排気ガスが排出され、当該排気ガスが排気管３５内を流れる。その後、排気ガスは、触媒装置３３内に入り込み、触媒装置３３内でパーティキュレート（微粒子）などが除去される。
【００３６】
触媒装置３３によって、パーティキュレートが除去された排気ガスは、マフラ３４に供給され、その後、マフラ３４から外部に排気される。
【００３７】
排気ガスユニット３２としては、上記の構成のユニットに限られない。たとえば、サブマフラなどの構成要素をさらに備えてもよい。
【００３８】
受電装置４０は、受電部２７と、電磁誘導コイル１２とを含む。受電部２７は、共鳴コイル１１とキャパシタ１９とを含む。共鳴コイル１１は浮遊容量を有する。このため、受電部２７は、共鳴コイル１１のインダクタンスと、共鳴コイル１１およびキャパシタ１９のキャパシタンスとによって形成された電気回路を有する。なお、キャパシタ１９は、必須の構成ではなく、省略することができる。
【００３９】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部２８の固有周波数と、受電部２７の固有周波数との差は、受電部２７または送電部２８の固有周波数の１０％以下である。このような範囲に各送電部２８および受電部２７の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができる。その一方で、固有周波数の差が受電部２７または送電部２８の固有周波数の１０％よりも大きくなると、電力伝送効率が１０％より小さくなり、蓄電器１５の充電時間が長くなるなどの弊害が生じる。
【００４０】
ここで、送電部２８の固有周波数とは、キャパシタ２５が設けられていない場合には、共鳴コイル２４のインダクタンスと、共鳴コイル２４のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ２５が設けられた場合には、送電部２８の固有周波数とは、共鳴コイル２４およびキャパシタ２５のキャパシタンスと、共鳴コイル２４のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、送電部２８の共振周波数とも呼ばれる。
【００４１】
同様に、受電部２７の固有周波数とは、キャパシタ１９が設けられていない場合には、共鳴コイル１１のインダクタンスと、共鳴コイル１１のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ１９が設けられた場合には、受電部２７の固有周波数とは、共鳴コイル１１およびキャパシタ１９のキャパシタンスと、共鳴コイル１１のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、受電部２７の共振周波数とも呼ばれる。
【００４２】
図２および図３を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図２は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す。電力伝送システム８９は、送電装置９０と、受電装置９１とを備え、送電装置９０は、電磁誘導コイル９２と、送電部９３とを含む。送電部９３は、共鳴コイル９４と、共鳴コイル９４に設けられたキャパシタ９５とを含む。
【００４３】
受電装置９１は、受電部９６と、電磁誘導コイル９７とを備える。受電部９６は、共鳴コイル９９とこの共鳴コイル９９に接続されたキャパシタ９８とを含む。
【００４４】
共鳴コイル９４のインダクタンスをインダクタンスＬｔとし、キャパシタ９５のキャパシタンスをキャパシタンスＣ１とする。共鳴コイル９９のインダクタンスをインダクタンスＬｒとし、キャパシタ９８のキャパシタンスをキャパシタンスＣ２とする。このように各パラメータを設定すると、送電部９３の固有周波数ｆ１は、下記の式（１）によって示され、受電部９６の固有周波数ｆ２は、下記の式（２）によって示される。
【００４５】
ｆ１＝１／{２π（Ｌｔ×Ｃ１）1/2}・・・（１）
ｆ２＝１／{２π（Ｌｒ×Ｃ２）1/2}・・・（２）
ここで、インダクタンスＬｒおよびキャパシタンスＣ１，Ｃ２を固定して、インダクタンスＬｔのみを変化させた場合において、送電部９３および受電部９６の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を図３に示す。なお、このシミュレーションにおいては、共鳴コイル９４および共鳴コイル９９の相対的な位置関係は固定した状態であって、さらに、送電部９３に供給される電流の周波数は一定である。
【００４６】
図３に示すグラフのうち、横軸は、固有周波数のズレ（％）を示し、縦軸は、一定周波数での伝送効率（％）を示す。固有周波数のズレ（％）は、下記式（３）によって示される。
【００４７】
（固有周波数のズレ）＝{（ｆ１−ｆ２）／ｆ２}×１００（％）・・・（３）
図３からも明らかなように、固有周波数のズレ（％）が±０％の場合には、電力伝送効率は、１００％近くとなる。固有周波数のズレ（％）が±５％の場合には、電力伝送効率は、４０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１０％の場合には、電力伝送効率は、１０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１５％の場合には、電力伝送効率は、５％となる。すなわち、固有周波数のズレ（％）の絶対値（固有周波数の差）が、受電部９６の固有周波数の１０％以下の範囲となるように各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ（％）の絶対値が受電部９６の固有周波数の５％以下となるように、各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率をより高めることができることがわかる。なお、シミュレーションソフトしては、電磁界解析ソフトウェア（JMAG（登録商標）：株式会社ＪＳＯＬ製）を採用している。
【００４８】
次に、本実施の形態に係る電力伝送システムの動作について説明する。
図１において、電磁誘導コイル２３には、高周波電力ドライバ２２から交流電力が供給される。電磁誘導コイル２３に所定の交流電流が流れると、電磁誘導によって共鳴コイル２４にも交流電流が流れる。この際、共鳴コイル２４を流れる交流電流の周波数が特定の周波数となるように、電磁誘導コイル２３に電力が供給されている。
【００４９】
共鳴コイル２４に特定の周波数の電流が流れると、共鳴コイル２４の周囲には特定の周波数で振動する電磁界が形成される。
【００５０】
共鳴コイル１１は、共鳴コイル２４から所定範囲内に配置されており、共鳴コイル１１は共鳴コイル２４の周囲に形成された電磁界から電力を受け取る。
【００５１】
本実施の形態においては、共鳴コイル１１および共鳴コイル２４は、所謂、ヘリカルコイルが採用されている。このため、共鳴コイル２４の周囲には、特定の周波数で振動する磁界が主に形成され、共鳴コイル１１は当該磁界から電力を受け取る。
【００５２】
ここで、共鳴コイル２４の周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と共鳴コイル２４に供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数との関係について説明する。共鳴コイル２４から共鳴コイル１１に電力を伝送するときの電力伝送効率は、共鳴コイル２４および共鳴コイル１１の間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部２８および受電部２７の固有周波数（共振周波数）を固有周波数ｆ０とし、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数を周波数ｆ３とし、共鳴コイル１１および共鳴コイル２４の間のエアギャップをエアギャップＡＧとする。
【００５３】
図４は、固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。
【００５４】
図４に示すグラフにおいて、横軸は、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数ｆ３を示し、縦軸は、電力伝送効率（％）を示す。効率曲線Ｌ１は、エアギャップＡＧが小さいときの電力伝送効率と、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数ｆ３との関係を模式的に示す。この効率曲線Ｌ１に示すように、エアギャップＡＧが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数ｆ４，ｆ５（ｆ４＜ｆ５）において生じる。エアギャップＡＧを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの２つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線Ｌ２に示すように、エアギャップＡＧを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは１つとなり、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数が周波数ｆ６のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップＡＧを効率曲線Ｌ２の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線Ｌ３に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。
【００５５】
たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような第１の手法が考えられる。第１の手法としては、エアギャップＡＧにあわせて、図１に示す共鳴コイル２４に供給する電流の周波数を一定として、キャパシタ２５やキャパシタ１９のキャパシタンスを変化させることで、送電部２８と受電部２７との間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が考えられる。具体的には、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ２５およびキャパシタ１９のキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップＡＧの大きさに関係なく、共鳴コイル２４および共鳴コイル１１に流れる電流の周波数は一定である。なお、電力伝送効率の特性を変化させる手法としては、送電装置４１と高周波電力ドライバ２２との間に設けられた整合器を利用する手法や、コンバータ１４を利用する手法などを採用することもできる。
【００５６】
また、第２の手法としては、エアギャップＡＧの大きさに基づいて、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数を調整する手法である。たとえば、図４において、電力伝送特性が効率曲線Ｌ１となる場合には、共鳴コイル２４には周波数が周波数ｆ４または周波数ｆ５の電流を共鳴コイル２４に供給する。そして、周波数特性が効率曲線Ｌ２，Ｌ３となる場合には、周波数が周波数ｆ６の電流を共鳴コイル２４に供給する。この場合では、エアギャップＡＧの大きさに合わせて共鳴コイル２４および共鳴コイル１１に流れる電流の周波数を変化させることになる。
【００５７】
第１の手法では、共鳴コイル２４を流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第２の手法では、共鳴コイル２４を流れる周波数は、エアギャップＡＧによって適宜変化する周波数となる。第１の手法や第２の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が共鳴コイル２４に供給される。共鳴コイル２４に特定の周波数の電流が流れることで、共鳴コイル２４の周囲には、特定の周波数で振動する磁界（電磁界）が形成される。受電部２７は、受電部２７と送電部２８の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電部２８から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップＡＧに着目して、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、共鳴コイル２４および共鳴コイル１１の水平方向のずれ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数を調整する場合がある。
【００５８】
なお、本実施の形態では、共鳴コイルとしてヘリカルコイルを採用した例について説明したが、共鳴コイルとして、メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、共鳴コイル２４に特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界が共鳴コイル２４の周囲に形成される。そして、この電界をとおして、送電部２８と受電部２７との間で電力伝送が行われる。
【００５９】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。図５は、電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図５を参照して、電磁界は３つの成分から成る。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電界」と称される。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電界」と「誘導電界」と「静電界」との強さが略等しくなる距離は、λ／2πとあらわすことができる。
【００６０】
「静電界」は、波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域であり、本実施の形態に係る電力伝送システムでは、この「静電界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギー（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、「静電界」が支配的な近接場において、近接する固有周波数を有する送電部２８および受電部２７（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、送電部２８から他方の受電部２７へエネルギー（電力）を伝送する。この「静電界」は遠方にエネルギーを伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電界」によってエネルギー（電力）を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。
【００６１】
このように、本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部２８と受電部２７とを電磁界によって共振させることで送電装置４１から受電装置に電力を送電している。そして、送電部２８と受電部２７との間の結合係数（κ）は、好ましくは０．１以下である。なお、結合係数（κ）は、この値に限定されるものではなく電力伝送が良好となる種々の値をとりうる。一般的に、電磁誘導を利用した電力伝送では、送電部と受電部と間の結合係数（κ）は１．０に近いものとなっている。
【００６２】
本実施の形態の電力伝送における送電部２８と受電部２７との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電磁界（電磁場）共振結合」または「電界（電場）共振結合」という。
【００６３】
「電磁界（電磁場）共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電界（電場）共振結合」のいずれも含む結合を意味する。
【００６４】
本明細書中で説明した送電部２８の共鳴コイル２４と受電部２７の共鳴コイル１１とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部２８と受電部２７とは主に、磁界によって結合しており、送電部２８と受電部２７とは、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」している。
【００６５】
なお、共鳴コイル２４，１１として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部２８と受電部２７とは主に、電界によって結合している。このときには、送電部２８と受電部２７とは、「電界（電場）共振結合」している。
【００６６】
図６は、本実施の形態に係る電動車両１０の一部と、送電装置４１とを示す断面図である。図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。図６において、電動車両１０は、フロアパネル５０と、このフロアパネル５０の下面側に配置された触媒装置３３と、この触媒装置３３の下面側に配置された受電装置４０と、フロアパネル５０の上面上に配置された蓄電器１５とを含む。
【００６７】
フロアパネル５０は、車両の外部と、車両の内部とを区画する板状の部材である。図７に示すように、フロアパネル５０のうち、電動車両１０の幅方向の中央部に位置する部分には、車両の前後方向に延びるセンタートンネル４６が形成されている。センタートンネル４６は、上方に膨らむように形成されている。
【００６８】
触媒装置３３は、センタートンネル４６内に配置されており、電動車両１０の前後方向に延びるように配置されている。図６において、触媒装置３３は、ケース４９と、このケース４９内に配置されたフィルタ４８とを含む。ケース４９は、中空管状に形成されており、ケース４９の一端には、排気管３５が接続され、他端には、排気管３６が接続されている。フィルタ４８は、酸化触媒部４７ａと、パーティキュレートフィルタ４７ｂとを含む。
【００６９】
酸化触媒部４７ａは、パーティキュレートフィルタ４７ｂよりも排気ガスの流通方向Ｆの上流側に配置されている。酸化触媒部４７ａは、例えば、コージライトのような多孔質材料から形成されたハニカム構造とされており、このハニカム構造は、流通方向Ｆに延びる複数の隔壁部によって形成された複数の細管部を含む。この細管部の両端部は、開口している。この細管部の内表面には、Ｐｔ等の貴金属酸化触媒が形成されている。
【００７０】
パーティキュレートフィルタ４７ｂは、たとえば、コージライトのような多孔質材料から形成されたハニカム構造をなすウォールフロー型である。このハニカム構造も、流通方向Ｆに延びる複数の細管部を含む。
【００７１】
受電装置４０は、シールド５２および蓋部５３を含む筐体５１と、この筐体５１内に配置されたコイル支持部５７と、このコイル支持部５７の外周面に装着された共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２と、筐体５１内に冷却風を供給する送風器５６と、筐体５１内に配置された案内部材５４とを含む。
【００７２】
シールド５２は、下方に向けて開口するように形成されている。シールド５２は、銅などの金属材料から形成されており、電磁波を反射したり、吸収したりする。このため、シールド５２は、共鳴コイル１１の周囲に形成される電磁界の放射領域を規定する。
【００７３】
この図６に示す例では、シールド５２は、フロアパネル５０と対向する天板部５２ａと、この天板部５２ａの外周縁部から下方に垂れ下がるように形成された周壁部５２ｂとを含む。さらに、周壁部５２ｂには、送風器５６が配置される開口部が形成されている。そして、シールド５２の下面には、共鳴コイル１１よりも大きい開口部が形成されており、共鳴コイル１１の周囲に形成される電磁界は、この開口部から送電装置４１に向けて放射される。
【００７４】
そして、蓋部５３は、シールド５２の上記開口部を閉塞するように配置されている。蓋部５３は、たとえば、樹脂から形成されており、電磁波は、蓋部５３を通過する。なお、天板部５２ａには、複数の通風穴５８が形成されている。
【００７５】
図８は、受電装置４０の分解斜視図であり、筐体５１の天板部５２ａを取り外したときの斜視図である。
【００７６】
この図８、図７および図６に示すように、コイル支持部５７は、本実施の形態においては、筒状に形成されており、コイル支持部５７の両端部は開口するように形成されている。
【００７７】
コイル支持部５７の外周面と、シールド５２の周壁部５２ｂとは、互いに間隔をあけて設けられており、コイル支持部５７とシールド５２の内周面との間には、送風器５６からの冷却風が流れる通路５９が形成されている。なお、コイル支持部５７の形状としては、このような形状に限られない。たとえば、コイル支持部５７を複数の柱状の支持部を環状に配置して形成するようにしてもよい。
【００７８】
ここで、コイル支持部５７の周面にはスリット５７ａが形成されており、このスリット５７ａによって、コイル支持部５７の内部と通路５９とが連通している。
【００７９】
共鳴コイル１１は、コイル支持部５７の外周に装着されており、共鳴コイル１１の両端部は、コイル支持部５７内に引き込まれている。そして、共鳴コイル１１の両端部には、キャパシタ１９が接続されている。なお、共鳴コイル１１をコイル支持部５７の内周に装着してもよい。また、この図６に示す例においては、共鳴コイル１１は、略１巻となるように形成されているが、共鳴コイル１１の巻数を複数巻としてもよい。キャパシタ１９は、コイル支持部５７内に配置されている。
【００８０】
電磁誘導コイル１２も、コイル支持部５７の外周に装着されている。電磁誘導コイル１２は、共鳴コイル１１よりもフロアパネル５０側に配置されている。この共鳴コイル１１には、図示されない配線によって、図１に示す整流器１３に接続されている。
【００８１】
通路５９は、周壁部５２ｂに沿って延びるように形成されている。案内部材５４は、コイル支持部５７から離れるにつれて、触媒装置３３に向けて延びるように湾曲するように形成されている。
【００８２】
図６および図７において、送電装置４１は、筐体６１と、この筐体６１内に配置されたコイル支持部６７と、コイル支持部６７の外周面に装着された共鳴コイル２４および電磁誘導コイル２３と、キャパシタ２５とを含む。
【００８３】
筐体６１は、上方に開口するように有底円筒状に形成されたシールド６２と、シールド６２の開口部を閉塞するように配置された蓋部６３とを含む。シールド６２は、銅などの金属材料によって形成されている。シールド６２は、底面部６２ａと、この底面部６２ａの外周縁部から上方に立ち上がるように形成された周壁部６２ｂとを含む。そして、蓋部６３は、シールド６２の開口部を閉塞するように配置されている。
【００８４】
コイル支持部６７は、筒状に形成されており、コイル支持部６７の上下端部は開口するように形成されている。なお、コイル支持部６７も、たとえば、複数の棒状の支持部を間隔をあけて環状に配置することで形成してもよい。
【００８５】
電磁誘導コイル２３は、コイル支持部６７の外周面に装着されており、この電磁誘導コイル２３には、図示されない配線によって高周波電力ドライバ２２に接続されている。
【００８６】
なお、本実施の形態１において、電磁誘導コイル２３は、略１巻とされているが、複数巻のコイルとしてもよい。
【００８７】
共鳴コイル２４は、電磁誘導コイル２３の上方に配置されており、共鳴コイル２４の巻数も略１巻とされている。なお、共鳴コイル２４の巻数を複数巻としてもよい。
【００８８】
また、共鳴コイル２４および電磁誘導コイル２３をコイル支持部６７の内周面に配置するようにしてもよい。
【００８９】
なお、この図６および図７に示す例においては、送電装置４１は、送電装置４１の一部が地面に埋め込まれているが、送電装置４１を地面の上に配置するようにしてもよい。
【００９０】
図６において、蓄電器１５は、複数の二次電池セルを積層して形成された蓄電器本体７１と、この蓄電器本体７１を収容するケース７０と、ケース７０に設けられた送風器７４と、送風器７４によって吸引された空気をケース７０に案内する供給ダクト７３と、蓄電器本体７１に接続され、蓄電器本体７１内の空気が排気される排気ダクト７２とを含む。排気ダクト７２は、フロアパネル５０に形成された排気口７５に接続されており、排気口７５は、触媒装置３３の上方に配置されている。なお、蓄電器本体としては、バイポーラ二次電池に限られず、キャパシタなどを採用してもよい。
【００９１】
図１において、エンジン３１が駆動すると、エンジン３１から排気される排気ガスは、排気管３５を通って、触媒装置３３に流れ込む。
【００９２】
図６において、触媒装置３３のパーティキュレートフィルタ４７ｂは、排気ガス中のパティキュレートを捕獲する。
【００９３】
パーティキュレートフィルタ４７ｂが捕獲したパティキュレートの量が多くなると、パーティキュレートフィルタ４７ｂにおける排気ガスの流通抵抗が高くなる。
【００９４】
このため、パーティキュレートフィルタ４７ｂにおける排気ガスの流通抵抗を下げるために、パーティキュレートフィルタ４７ｂが捕獲したパティキュレートを焼失させる必要がある。
【００９５】
パティキュレートを焼失させる際には、酸化触媒部４７ａが排気ガス中の還元物質を酸化するする際の熱を利用する。
【００９６】
具体的には、エンジン３１の気筒内には、通常時に供給される燃料に加えて、追加燃料が供給される。すなわち、空燃比をリッチとする。これにより、排気管３５内を流れる排気ガス中にも燃料が含まれる。排気ガス中の燃料は、酸化触媒部４７ａの酸化触媒と、排気ガス中の酸素とによって燃焼される。この燃焼熱によって、パーティキュレートフィルタ４７ｂに捕獲されたパティキュレートの一部が燃焼される。パティキュレートの燃焼が始まると、この燃焼熱によって残りのパティキュレートも燃焼温度となり、燃焼する。
【００９７】
ここで、酸化触媒部４７ａに排気ガス中の排気ガス中のＳＯXが付着して酸化触媒部４７ａの酸化触媒が機能低下することを抑制するために、酸化触媒部４７ａの温度を高めた後に、排気ガスの空燃比をリッチにする。これにより、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消が図られている。
【００９８】
ここで、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理に時間を要すると、燃料消費が悪化する。その一方で、本実施の形態に係る電動車両１０においては、蓄電器１５を充電する際に電力蓄積ユニット９に生じる熱を利用して、酸化触媒部４７ａを予め暖めることで、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理時間の短縮化が図られている。
【００９９】
そこで、本実施の形態に係る電動車両１０において、電力蓄積ユニット９に生じる熱の利用方式について説明する。
【０１００】
蓄電器１５を充電する際には、送電装置４１から受電装置４０に非接触で電力を送電する。この際、共鳴コイル１１が共鳴コイル２４から電力を受電する。図６において、共鳴コイル１１が共鳴コイル２４から電力を受電すると、共鳴コイル１１には、高電圧の交流電流が流れる。このため、共鳴コイル１１が高温となる。
【０１０１】
電磁誘導コイル１２は、共鳴コイル１１から電磁誘導によって電力を受電して、電磁誘導コイル１２内にも交流電流が流れる。これに伴い、電磁誘導コイル１２の温度も上昇する。なお、一般的に、電力の受電時には、共鳴コイル１１の温度の方が電磁誘導コイル１２の温度よりも高くなる。
【０１０２】
その一方で、送風器５６が筐体５１内に冷却風を供給し、冷却風が通路５９内を流れる。冷却風が通路５９内を流れると、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２が冷却される。これに伴い、通路５９内を流れる冷却風の温度が上昇する。
【０１０３】
なお、筐体５１内に入り込んだ冷却風の少なくとも一部は、図８に示すスリット５７ａからコイル支持部５７内に入り込む。コイル支持部５７内に入り込んだ冷却風は、コイル支持部５７の内周面を冷却する。コイル支持部５７が冷却され、コイル支持部５７の温度を低く抑えることで、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２の熱が良好にコイル支持部５７に放熱される。この結果、コイル支持部５７内に入り込んだ冷却風の温度も上昇する。
【０１０４】
このように、筐体５１内に入り込んだ冷却風は、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２からの熱によって高温となる。
【０１０５】
天板部５２ａには、複数の通風穴５８が形成されており、いくつかの通風穴５８は通路５９と連通しており、残りの通風穴５８は、コイル支持部５７内と連通している。通路５９内を流れ、高温となった冷却風と、コイル支持部５７内に入り込み、高温となった冷却風は、各通風穴５８から外部に吹き出される。
【０１０６】
この際、図６に示すように通路５９内には、コイル支持部５７から離れるにつれて触媒装置３３に向けて湾曲する案内部材５４が配置されているため、通路５９内を流れる冷却風は、案内部材５４に触媒装置３３に向けて案内され、通風穴５８から良好に触媒装置３３に向けて案内される。
【０１０７】
このように、送風器５６によって筐体５１内に供給された冷却風は、受電部２７を冷却することで、高温の空気となり、この高温の空気は、通風穴５８および案内部材５４を含む案内構造によって触媒装置３３に向けて案内される。
【０１０８】
図９は、触媒装置３３と、受電装置４０とを示す斜視図である。この図９および図７に示すように、高温の空気が通風穴５８から触媒装置３３に向けて吹き付けられる。これにより、触媒装置３３が暖められ、充電期間中に、酸化触媒部４７ａが高温となる。
【０１０９】
そして、蓄電器１５の充電が完了した後、エンジン３１が駆動する際には、酸化触媒部４７ａは十分に暖められており、このときに、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理を行うことで、機能低下の解消処理時間の短縮を図ることができる。
【０１１０】
これに伴い、燃料消費の低減を図ることができる。さらに、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消を図ることができるので、酸化触媒部４７ａが排気ガス中の還元物質を良好に酸化することができ、パーティキュレートフィルタ４７ｂが捕獲したパティキュレートを十分に燃焼させることできる。
【０１１１】
これにより、パーティキュレートフィルタ４７ｂにおける排気ガスの流通抵抗が高くなることを抑制することができる。
【０１１２】
さらに、本実施の形態に係る電動車両１０においては、蓄電器１５からの熱の利用も図られている。
【０１１３】
図６において、蓄電器１５の充電中において、蓄電器１５の温度が上昇するため、送風器７４は蓄電器１５の充電中においても駆動する。
【０１１４】
そして、送風器７４によって、ケース７０内に冷却風が供給され、蓄電器本体７１が冷却される。その一方で、蓄電器本体７１を冷却した冷却風は、蓄電器本体７１からの熱によって暖められ、高温となる。そして、排気ダクト７２から蓄電器本体７１の外部に排気される。
【０１１５】
排気ダクト７２は、排気口７５に接続されており、排気ダクト７２内を流れる高温の空気は、排気口７５から外部に排気される。
【０１１６】
触媒装置３３は、排気口７５の下方に配置されており、触媒装置３３は、排気口７５から排出される高温の空気によっても暖められる。このように、排気ダクト７２と、排気口７５とは、蓄電器本体７１によって暖められた冷却風を触媒装置３３に案内する案内構造として機能している。
【０１１７】
このように、本実施の形態に係る電動車両１０によれば、蓄電器１５を充電する際に電力蓄積ユニット９に生じる熱を利用することで、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理時間の短縮化が図られている。上記のように本実施の形態に係る電動車両１０においては、受電装置４０は触媒装置３３の下部に配置されている。そこで、図１０を用いて、受電装置４０と触媒装置３３と配置関係について、詳細に説明する。図１０は、触媒装置３３と、受電装置４０との配置関係を示す斜視図である。この図１０において、仮想平面８６は、水平方向に延び、受電装置４０および触媒装置３３の下方に位置している。そして、触媒装置３３および受電装置４０を仮想平面８６に投影したときに、触媒装置３３の投影部を投影部８７とし、受電装置４０の投影部を投影部８８とする。
【０１１８】
なお、触媒装置３３を仮想平面８６に投影するとは、触媒装置３３から鉛直方向上方に位置する位置から触媒装置３３に平行光をあてて触媒装置３３を仮想平面８６に投影することを意味する。同様に、受電装置４０を仮想平面８６に投影するとは、受電装置４０から鉛直方向上方に位置する位置から受電装置４０に向けて平行光をあてて、受電装置４０を仮想平面８６に投影することを意味する。
【０１１９】
この際、図１０からも明らかなように、投影部８７は投影部８８内に位置している。なお、この図１０に示す例においては、投影部８７が投影部８８内に位置するように触媒装置３３と受電装置４０とを配置した例について説明したが、たとえば、受電装置４０が触媒装置３３の下部に位置しているとは、投影部８８と投影部８７とが一部重なるように配置されている場合も含む。
【０１２０】
（実施の形態２）
図１１から図１５を用いて、本実施の形態に係る電動車両１０について説明する。なお、図１１から図１５に示す構成のうち、上記図１から図９に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１２１】
図１１は、本実施の形態２に係る電動車両に搭載された受電装置４０および触媒装置３３を示す斜視図である。図１２は、図１１に示す受電装置４０および触媒装置３３の側断面図であり、図１３は、図１２に示す受電装置４０および触媒装置３３の断面図である。
【０１２２】
図１１および図１２に示すように、筐体５１は、シールド５２と、シールド５２の開口部を閉塞するように配置された蓋部５３とを含み、シールド５２には、排気管３５と、排気管３６とが接続されている。
【０１２３】
シールド５２は、天板部５２ａと、この天板部５２ａの周縁部から下方に延びる周壁部５２ｂとを含み、シールド５２の下面には開口部が形成されている。蓋部５３は、たとえば、耐熱性を有する樹脂材料から形成されており、シールド５２の下面に形成された開口部を閉塞する。排気管３５および排気管３６は、周壁部５２ｂに接続されている。
【０１２４】
筐体５１内には、受電部２７と、電磁誘導コイル１２と、コイル支持部５７と、フィルタ４８とが設けられている。
【０１２５】
コイル支持部５７は、筒状に形成されており、コイル支持部５７は、耐熱性を有する絶縁材料から形成されている。
【０１２６】
受電部２７は、キャパシタ１９と、共鳴コイル１１とを含む。キャパシタ１９は、コイル支持部５７内に配置され、共鳴コイル１１は、コイル支持部５７の外周面に装着されている。電磁誘導コイル１２も、コイル支持部５７の外周面に装着されている。
【０１２７】
フィルタ４８は、コイル支持部５７の外周面と、シールド５２との間に配置されている。そして、フィルタ４８と共鳴コイル１１とは直接接触し、さらに、フィルタ４８と電磁誘導コイル１２とは直接接触している。
【０１２８】
ここで、フィルタ４８の少なくとも一部は、共鳴コイル１１よりも上方に達している。換言すれば、共鳴コイル１１は、フィルタ４８の少なくとも一部よりも下方に位置している。なお、受電部２７が触媒装置３３の下部に位置しているとは、本実施の形態２に係る電動車両１０のように、受電部２７の共鳴コイル１１がフィルタ４８の少なくとも一部よりも下方に位置している場合も含む。
【０１２９】
この図１１から図１３に示す例においては、電力伝送時に共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２の温度が高くなる。
【０１３０】
共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２と、フィルタ４８とが直接接触しているため、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２からの熱は、フィルタ４８に良好に伝達される。このため、フィルタ４８を十分に暖めることができる。
【０１３１】
このように、本実施の形態２に係る電動車両１０においても、蓄電器１５を充電する際に電力蓄積ユニット９に生じる熱を利用することで、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理時間の短縮化が図られている。
【０１３２】
次に図１４および図１５を用いて、本実施の形態２に係る受電装置４０および触媒装置３３の変形例について説明する。
【０１３３】
図１４は、受電装置４０および触媒装置３３の変形例を示す側断面図であり、図１５は、図１４に示す受電装置４０および触媒装置３３の断面図である。なお、この図１４および図１５に示す構成のうち、上記図１から図１３に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１３４】
図１４および図１５においては、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２は、フィルタ４８によって支持されている。
【０１３５】
換言すれば、フィルタ４８は、シールド５２内の空間を埋めるように形成されており、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２はフィルタ４８内に埋設されている。なお、この図１４に示す例においても、フィルタ４８は、共鳴コイル１１よりも上方に達するように形成されており、共鳴コイル１１は、フィルタ４８の少なくとも一部よりも下方に位置している。ここで、受電部２７が触媒装置３３の下部に位置しているとは、この図１４に示すように、共鳴コイル１１がフィルタ４８の少なくとも一部よりも下方に位置している場合も含む。
【０１３６】
このため、この変形例においても、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２からの熱は、直接フィルタ４８に伝達される。
【０１３７】
さらに、フィルタ４８で共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２を支持することで、図１３などに示すコイル支持部５７を省略することができ、部品点数の低減を図ることができる。
【０１３８】
（実施の形態３）
図１６と図１７とを用いて、本実施の形態３に係る電動車両１０などについて説明する。なお、図１６と図１７に示す構成のうち、上記図１から図１５に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１３９】
図１６は、本実施の形態３に係る電動車両１０を模式的に示す模式図である。この図１６に示すように、電動車両１０は、エンジン３１およびモータユニット１７を含む駆動ユニット３０と、エンジン３１に供給される燃料を貯留する貯留部８０と、貯留部８０とエンジン３１とを接続する接続管８１と備える。
【０１４０】
なお、貯留部８０に貯留される燃料としては、ガソリン、水素、ＬＰガスなど各種の燃料が挙げられる。
【０１４１】
電動車両１０は、蓄電器１５と、受電部２７を含む受電装置４０と、整流器１３と、コンバータ１４とを含む。受電部２７が送電装置４１から受電した電力は、電磁誘導コイル１２と、整流器１３と、コンバータ１４とを通して、蓄電器１５に供給される。
【０１４２】
このため、この図１６に示す例においては、電磁誘導コイル１２と、整流器１３と、コンバータ１４とが、受電部２７が受電した電力を蓄電器１５に伝達する伝達部として機能している。なお、上述のように、電磁誘導コイル１２やコンバータ１４などは、必須の構成ではない。
【０１４３】
図１７は、貯留部８０および受電装置４０と、その周囲に位置する部材を模式的に示す斜視図である。
【０１４４】
この図１７に示すように、電動車両１０は、電動車両１０の底面に設けられたフロアパネル８２を含み、受電装置４０と貯留部８０とは、フロアパネル８２の下面に設けられている。なお、蓄電器１５は、フロアパネル８２の上面に設けられている。貯留部８０と、受電装置４０とを上方から平面視すると互いに間隔をあけて配置されており、貯留部８０と受電装置４０との配置関係について詳細に説明する。
【０１４５】
ここで、水平方向に延びる仮想平面を仮想平面８３とする。仮想平面８３は、貯留部８０および受電装置４０の下方に位置する。
【０１４６】
貯留部８０と受電装置４０とを仮想平面８３に投影して、貯留部８０が仮想平面８３に投影される部分を投影部８４とし、受電装置４０が仮想平面８３に投影された部分を投影部８５とする。なお、貯留部８０を仮想平面８３に投影するとは、貯留部８０から鉛直方向上方に位置する位置から貯留部８０に向けて平行光を当てて、貯留部８０を仮想平面８３に投影することを意味する。同様に、受電装置４０を仮想平面８３に投影するとは、受電装置４０から鉛直方向上方に位置する位置から受電装置４０に向けて平行光を当てて、受電装置４０を仮想平面８３に投影することを意味する。ここで、投影部８４と、投影部８５とは互いに間隔があいている。このため、貯留部８０と、受電装置４０とは互いに間隔をあけて配置されている。
【０１４７】
受電装置４０が送電装置４１から電力を受電する際には、受電装置４０内の温度が上昇する場合がある。
【０１４８】
受電装置４０と貯留部８０とが間隔をあけて配置されているため、電力伝送時に受電装置４０が仮に高温となったとしても、受電装置４０の熱が貯留部８０の伝達されることを抑制することができる。これにより、貯留部８０内に貯留された燃料が気化することを抑制することができる。
【０１４９】
特に、貯留部８０は、受電装置４０の上方に配置されていないため、受電装置４０によって暖められた受電装置４０の周囲の空気が上昇したとしても、この暖められた空気が貯留部８０に達することが抑制されている。
【０１５０】
図１７に示す例においては、貯留部８０は、受電装置４０よりも車両前方側に配置されているが、貯留部８０は、受電装置４０に対して水平方向にずれた位置に配置されておればよい。
【０１５１】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、車両に適用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
９ 電力蓄積ユニット、１０ 電動車両、１１，２４，９４，９９ 共鳴コイル、１２，２３，９２，９７ 電磁誘導コイル、１３ 整流器、１４ コンバータ、１５ 蓄電器、１６ パワーコントロールユニット、１７ モータユニット、１９，２５，９５，９８ キャパシタ、２０ 外部給電装置、２１ 交流電源、２２ 高周波電力ドライバ、２６ 制御部、２７，９６ 受電部、２８，９３ 送電部、３０ 駆動ユニット、３１ エンジン、３２ 排気ガスユニット、３３ 触媒装置、３４ マフラ、３５，３６ 排気管、４０，９１ 受電装置、４１，９０ 送電装置、４２ 駐車スペース、４５，５０，８２ フロアパネル、４６ センタートンネル、４７ａ 酸化触媒部、４７ｂ パーティキュレートフィルタ、４８ フィルタ、４９ ケース、５１，６１ 筐体、５２，６２ シールド、５２ａ 天板部、５２ｂ，６２ｂ 周壁部、５３，６３ 蓋部、５４ 案内部材、５６，７４ 送風器、５７，６７ コイル支持部、５７ａ スリット、５８ 通風穴、５９ 通路、６２ａ 底面部、７０ ケース、７１ 蓄電器本体、７２ 排気ダクト、７３ 供給ダクト、７５ 排気口、８０ 貯留部、８１ 接続管、８３ 仮想平面、８４，８５ 投影部、８９ 電力伝送システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から非接触で電力を受電する受電装置を備えた車両について各種提案されており、特開２０１０−２６８６６４号公報には、受電装置からの電磁波を用いて受電装置の周囲に配置された機器を昇温させる車両が提案されている。
【０００３】
特開２０１０−２４６３４８号公報に記載された車両は、受電部と、排気管とを備えており、受電部は、排気管と干渉することを抑制するために、受電部を車両の中心から離した位置に設けている。
【０００４】
なお、特開２０１０−２２１７８１号公報には、非接触で電力を伝送する受電部を備えていない車両において、外部電源によって充電される充電器の熱を利用して、触媒装置を暖機する機器を備えた車両が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６８６６４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４６３４８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２１７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２０１０−２６８６６４号公報に記載された受電装置は、磁界が周囲に漏れることを抑制するためにシールドが設けられている。
【０００７】
このため、受電装置から上記の機器に磁界が達することが困難であり、良好に機器を暖めることが困難なものとなっている。さらに、この車両においては、燃料が貯留される貯留部と、受電装置との配置関係によっては、貯留部内の燃料が気化するおそれもある。
【０００８】
特開２０１０−２４６３４８号公報には、触媒装置について記載されておらず、記載された車両では、排気管に設けられた触媒装置と、受電部との配置関係について記載も示唆もされていない。
【０００９】
特開２０１０−２２１７８１号公報には、非接触で電力を受電する受電部についてすら記載されていない。
【００１０】
このように、上記の従来の車両においては、受電部の受電に伴う熱と、車両に搭載される機器と受電部との配置との関係について着目したものはなく、各種弊害が生じるという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、受電部の受電に伴う熱に着目して、受電部と車両の搭載機器と配置を適切なものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る車両は、内燃機関と、内燃機関に接続され、内燃機関からの排気ガスが流通する排気管と、排気管に接続された触媒装置と、電力を蓄電する蓄電器と、外部に配置された送電部から電力を非接触で受電して、蓄電器に電力を供給する受電部とを含む電力蓄積ユニットとを備える。上記受電部は、触媒装置の下部に配置される。
【００１３】
好ましくは、上記電力蓄積ユニットは、受電部に冷却風を吹きつける送風器と、受電部で暖められた冷却風を触媒装置に案内する第１案内構造とを含む。
【００１４】
好ましくは、上記受電部は、送電部に設けられた第１コイルから非接触で電力を受電する第２コイルを含む。上記第１案内構造は、第２コイルを冷却した冷却風を触媒装置に案内する。
【００１５】
好ましくは、上記触媒装置は、フィルタと、排気管に接続され、内部にフィルタを収容するケースとを含む。上記受電部は、ケース内に配置される。
【００１６】
好ましくは、上記受電部は、送電部に設けられた第１コイルと非接触で電力を受電する第２コイルを含み、第２コイルは、フィルタと接触する。好ましくは、上記第２コイルは、フィルタによって支持される。
【００１７】
好ましくは、上記電力蓄積ユニットは、蓄電器からの熱を触媒装置に案内する第２案内構造を含む。
【００１８】
本発明に係る車両は、他の局面では、内燃機関と、内燃機関に供給する燃料を貯留する貯留部と、電力を蓄電する蓄電器と、外部に配置された送電部から電力を非接触で受電する受電部とを備える。上記貯留部と受電部とを上方から平面視すると、貯留部と受電部とが間隔をあけて配置される。
【００１９】
好ましくは、上記送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、受電部の固有周波数の１０％以下である。好ましくは、上記受電部と送電部との結合係数は、０．１以下である。
【００２０】
好ましくは、上記受電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて送電部から電力を受電する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る車両によれば、受電部と車両搭載機器との位置関係の適切化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態に係る車両と、送電装置と、電力伝送システムとを模式的に示す模式図である。
【図２】電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す模式図である。
【図３】固有周波数のズレ（％）と伝送効率（％）との関係を示すグラフである。
【図４】固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。
【図５】電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。
【図６】本実施の形態に係る電動車両１０の一部と、送電装置４１とを示す断面図である。
【図７】図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。
【図８】受電装置４０の分解斜視図であり、筐体５１の天板部５２ａを取り外したときの斜視図である。
【図９】触媒装置３３と、受電装置４０とを示す斜視図である。
【図１０】触媒装置３３と、受電装置４０との配置関係を示す斜視図である。
【図１１】本実施の形態２に係る電動車両に搭載された受電装置４０および触媒装置３３を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す受電装置４０および触媒装置３３の側断面図である。
【図１３】図１２に示す受電装置４０および触媒装置３３の断面図である。
【図１４】受電装置４０および触媒装置３３の変形例を示す側断面図である。
【図１５】図１４に示す受電装置４０および触媒装置３３の断面図である。
【図１６】本実施の形態３に係る電動車両１０を模式的に示す模式図である。
【図１７】貯留部８０および受電装置４０と、その周囲に位置する部材を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１から図１７を用いて、本発明の実施の形態に係る車両と、この車両および送電装置を含む電力伝送システムとについて説明する。図１は、本実施の形態に係る車両と、送電装置と、電力伝送システムとを模式的に示す模式図である。
【００２４】
（実施の形態１）
本実施の形態１に係る電力伝送システムは、受電装置４０を含む電動車両１０と、送電装置４１を含む外部給電装置２０とを有する。電動車両１０の受電装置は、送電装置４１が設けられた駐車スペース４２の所定位置に停車して、主に、送電装置４１から電力を受電する。
【００２５】
駐車スペース４２には、電動車両１０を所定の位置に停車させるように、輪止や駐車位置および駐車範囲を示すラインが設けられている。
【００２６】
外部給電装置２０は、交流電源２１に接続された高周波電力ドライバ２２と、高周波電力ドライバ２２などの駆動を制御する制御部２６と、この高周波電力ドライバ２２に接続された送電装置４１とを含む。送電装置４１は、送電部２８と、電磁誘導コイル２３とを含む。送電部２８は、共鳴コイル２４と、共鳴コイル２４に接続されたキャパシタ２５とを含む。電磁誘導コイル２３は、高周波電力ドライバ２２に電気的に接続されている。なお、この図１に示す例においては、キャパシタ２５が設けられているが、キャパシタ２５は必ずしも必須の構成ではない。
【００２７】
送電部２８は、共鳴コイル２４のインダクタンスと、共鳴コイル２４の浮遊容量およびキャパシタ２５のキャパシタンスとから形成された電気回路を含む。
【００２８】
電動車両１０は、電力蓄積ユニット９と、エンジン（内燃機関）３１およびモータユニット１７を含む駆動ユニット３０と、エンジン３１に接続された排気ガスユニット３２と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ（Power Control Unit））１６と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８とを備える。電力蓄積ユニット９は、受電装置４０と、受電装置４０に接続された整流器１３と、この整流器１３に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、このＤＣ／ＤＣコンバータ１４に接続された蓄電器１５とを含む。車両ＥＣＵ１８は、コンバータ１４やパワーコントロールユニット１６などの駆動を制御する。
【００２９】
整流器１３は、電磁誘導コイル１２に接続されており、電磁誘導コイル１２から供給される交流電流を直流電流に変換して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に供給する。
【００３０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、整流器１３から供給された直流電流の電圧を調整して、蓄電器１５に供給する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は必須の構成ではなく省略してもよい。この場合には、外部給電装置２０にインピーダンスを整合するための整合器を送電装置４１と高周波電力ドライバ２２との間に設けることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の代用をすることができる。
【００３１】
パワーコントロールユニット１６は、蓄電器１５に接続されたコンバータと、このコンバータに接続されたインバータとを含み、コンバータは、蓄電器１５から供給される直流電流を調整（昇圧）して、インバータに供給する。インバータは、コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換して、モータユニット１７に供給する。
【００３２】
モータユニット１７は、パワーコントロールユニット１６に接続されている。モータユニット１７は、たとえば、三相交流モータなどが採用されており、パワーコントロールユニット１６のインバータから供給される交流電流によって駆動する。モータユニット１７は、発電機として主に機能するモータジェネレータと、電動機として主に機能するモータジェネレータとを含む。
【００３３】
エンジン３１は、ガソリンなどの燃料を燃焼することで車輪を駆動する動力やモータユニット１７を駆動する動力を発生する。
【００３４】
排気ガスユニット３２は、エンジン３１に接続された排気管３５と、この排気管３５に接続された触媒装置３３と、触媒装置３３に接続された排気管３６と、この排気管３６に接続されたマフラ３４とを含む。
【００３５】
エンジン３１から排気ガスが排出され、当該排気ガスが排気管３５内を流れる。その後、排気ガスは、触媒装置３３内に入り込み、触媒装置３３内でパーティキュレート（微粒子）などが除去される。
【００３６】
触媒装置３３によって、パーティキュレートが除去された排気ガスは、マフラ３４に供給され、その後、マフラ３４から外部に排気される。
【００３７】
排気ガスユニット３２としては、上記の構成のユニットに限られない。たとえば、サブマフラなどの構成要素をさらに備えてもよい。
【００３８】
受電装置４０は、受電部２７と、電磁誘導コイル１２とを含む。受電部２７は、共鳴コイル１１とキャパシタ１９とを含む。共鳴コイル１１は浮遊容量を有する。このため、受電部２７は、共鳴コイル１１のインダクタンスと、共鳴コイル１１およびキャパシタ１９のキャパシタンスとによって形成された電気回路を有する。なお、キャパシタ１９は、必須の構成ではなく、省略することができる。
【００３９】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部２８の固有周波数と、受電部２７の固有周波数との差は、受電部２７または送電部２８の固有周波数の１０％以下である。このような範囲に各送電部２８および受電部２７の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができる。その一方で、固有周波数の差が受電部２７または送電部２８の固有周波数の１０％よりも大きくなると、電力伝送効率が１０％より小さくなり、蓄電器１５の充電時間が長くなるなどの弊害が生じる。
【００４０】
ここで、送電部２８の固有周波数とは、キャパシタ２５が設けられていない場合には、共鳴コイル２４のインダクタンスと、共鳴コイル２４のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ２５が設けられた場合には、送電部２８の固有周波数とは、共鳴コイル２４およびキャパシタ２５のキャパシタンスと、共鳴コイル２４のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、送電部２８の共振周波数とも呼ばれる。
【００４１】
同様に、受電部２７の固有周波数とは、キャパシタ１９が設けられていない場合には、共鳴コイル１１のインダクタンスと、共鳴コイル１１のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ１９が設けられた場合には、受電部２７の固有周波数とは、共鳴コイル１１およびキャパシタ１９のキャパシタンスと、共鳴コイル１１のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、受電部２７の共振周波数とも呼ばれる。
【００４２】
図２および図３を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図２は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す。電力伝送システム８９は、送電装置９０と、受電装置９１とを備え、送電装置９０は、電磁誘導コイル９２と、送電部９３とを含む。送電部９３は、共鳴コイル９４と、共鳴コイル９４に設けられたキャパシタ９５とを含む。
【００４３】
受電装置９１は、受電部９６と、電磁誘導コイル９７とを備える。受電部９６は、共鳴コイル９９とこの共鳴コイル９９に接続されたキャパシタ９８とを含む。
【００４４】
共鳴コイル９４のインダクタンスをインダクタンスＬｔとし、キャパシタ９５のキャパシタンスをキャパシタンスＣ１とする。共鳴コイル９９のインダクタンスをインダクタンスＬｒとし、キャパシタ９８のキャパシタンスをキャパシタンスＣ２とする。このように各パラメータを設定すると、送電部９３の固有周波数ｆ１は、下記の式（１）によって示され、受電部９６の固有周波数ｆ２は、下記の式（２）によって示される。
【００４５】
ｆ１＝１／{２π（Ｌｔ×Ｃ１）1/2}・・・（１）
ｆ２＝１／{２π（Ｌｒ×Ｃ２）1/2}・・・（２）
ここで、インダクタンスＬｒおよびキャパシタンスＣ１，Ｃ２を固定して、インダクタンスＬｔのみを変化させた場合において、送電部９３および受電部９６の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を図３に示す。なお、このシミュレーションにおいては、共鳴コイル９４および共鳴コイル９９の相対的な位置関係は固定した状態であって、さらに、送電部９３に供給される電流の周波数は一定である。
【００４６】
図３に示すグラフのうち、横軸は、固有周波数のズレ（％）を示し、縦軸は、一定周波数での伝送効率（％）を示す。固有周波数のズレ（％）は、下記式（３）によって示される。
【００４７】
（固有周波数のズレ）＝{（ｆ１−ｆ２）／ｆ２}×１００（％）・・・（３）
図３からも明らかなように、固有周波数のズレ（％）が±０％の場合には、電力伝送効率は、１００％近くとなる。固有周波数のズレ（％）が±５％の場合には、電力伝送効率は、４０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１０％の場合には、電力伝送効率は、１０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１５％の場合には、電力伝送効率は、５％となる。すなわち、固有周波数のズレ（％）の絶対値（固有周波数の差）が、受電部９６の固有周波数の１０％以下の範囲となるように各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ（％）の絶対値が受電部９６の固有周波数の５％以下となるように、各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率をより高めることができることがわかる。なお、シミュレーションソフトしては、電磁界解析ソフトウェア（JMAG（登録商標）：株式会社ＪＳＯＬ製）を採用している。
【００４８】
次に、本実施の形態に係る電力伝送システムの動作について説明する。
図１において、電磁誘導コイル２３には、高周波電力ドライバ２２から交流電力が供給される。電磁誘導コイル２３に所定の交流電流が流れると、電磁誘導によって共鳴コイル２４にも交流電流が流れる。この際、共鳴コイル２４を流れる交流電流の周波数が特定の周波数となるように、電磁誘導コイル２３に電力が供給されている。
【００４９】
共鳴コイル２４に特定の周波数の電流が流れると、共鳴コイル２４の周囲には特定の周波数で振動する電磁界が形成される。
【００５０】
共鳴コイル１１は、共鳴コイル２４から所定範囲内に配置されており、共鳴コイル１１は共鳴コイル２４の周囲に形成された電磁界から電力を受け取る。
【００５１】
本実施の形態においては、共鳴コイル１１および共鳴コイル２４は、所謂、ヘリカルコイルが採用されている。このため、共鳴コイル２４の周囲には、特定の周波数で振動する磁界が主に形成され、共鳴コイル１１は当該磁界から電力を受け取る。
【００５２】
ここで、共鳴コイル２４の周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と共鳴コイル２４に供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数との関係について説明する。共鳴コイル２４から共鳴コイル１１に電力を伝送するときの電力伝送効率は、共鳴コイル２４および共鳴コイル１１の間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部２８および受電部２７の固有周波数（共振周波数）を固有周波数ｆ０とし、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数を周波数ｆ３とし、共鳴コイル１１および共鳴コイル２４の間のエアギャップをエアギャップＡＧとする。
【００５３】
図４は、固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。
【００５４】
図４に示すグラフにおいて、横軸は、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数ｆ３を示し、縦軸は、電力伝送効率（％）を示す。効率曲線Ｌ１は、エアギャップＡＧが小さいときの電力伝送効率と、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数ｆ３との関係を模式的に示す。この効率曲線Ｌ１に示すように、エアギャップＡＧが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数ｆ４，ｆ５（ｆ４＜ｆ５）において生じる。エアギャップＡＧを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの２つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線Ｌ２に示すように、エアギャップＡＧを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは１つとなり、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数が周波数ｆ６のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップＡＧを効率曲線Ｌ２の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線Ｌ３に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。
【００５５】
たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような第１の手法が考えられる。第１の手法としては、エアギャップＡＧにあわせて、図１に示す共鳴コイル２４に供給する電流の周波数を一定として、キャパシタ２５やキャパシタ１９のキャパシタンスを変化させることで、送電部２８と受電部２７との間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が考えられる。具体的には、共鳴コイル２４に供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ２５およびキャパシタ１９のキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップＡＧの大きさに関係なく、共鳴コイル２４および共鳴コイル１１に流れる電流の周波数は一定である。なお、電力伝送効率の特性を変化させる手法としては、送電装置４１と高周波電力ドライバ２２との間に設けられた整合器を利用する手法や、コンバータ１４を利用する手法などを採用することもできる。
【００５６】
また、第２の手法としては、エアギャップＡＧの大きさに基づいて、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数を調整する手法である。たとえば、図４において、電力伝送特性が効率曲線Ｌ１となる場合には、共鳴コイル２４には周波数が周波数ｆ４または周波数ｆ５の電流を共鳴コイル２４に供給する。そして、周波数特性が効率曲線Ｌ２，Ｌ３となる場合には、周波数が周波数ｆ６の電流を共鳴コイル２４に供給する。この場合では、エアギャップＡＧの大きさに合わせて共鳴コイル２４および共鳴コイル１１に流れる電流の周波数を変化させることになる。
【００５７】
第１の手法では、共鳴コイル２４を流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第２の手法では、共鳴コイル２４を流れる周波数は、エアギャップＡＧによって適宜変化する周波数となる。第１の手法や第２の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が共鳴コイル２４に供給される。共鳴コイル２４に特定の周波数の電流が流れることで、共鳴コイル２４の周囲には、特定の周波数で振動する磁界（電磁界）が形成される。受電部２７は、受電部２７と送電部２８の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電部２８から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップＡＧに着目して、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、共鳴コイル２４および共鳴コイル１１の水平方向のずれ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、共鳴コイル２４に供給する電流の周波数を調整する場合がある。
【００５８】
なお、本実施の形態では、共鳴コイルとしてヘリカルコイルを採用した例について説明したが、共鳴コイルとして、メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、共鳴コイル２４に特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界が共鳴コイル２４の周囲に形成される。そして、この電界をとおして、送電部２８と受電部２７との間で電力伝送が行われる。
【００５９】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。図５は、電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図５を参照して、電磁界は３つの成分から成る。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電界」と称される。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電界」と「誘導電界」と「静電界」との強さが略等しくなる距離は、λ／2πとあらわすことができる。
【００６０】
「静電界」は、波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域であり、本実施の形態に係る電力伝送システムでは、この「静電界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギー（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、「静電界」が支配的な近接場において、近接する固有周波数を有する送電部２８および受電部２７（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、送電部２８から他方の受電部２７へエネルギー（電力）を伝送する。この「静電界」は遠方にエネルギーを伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電界」によってエネルギー（電力）を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。
【００６１】
このように、本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部２８と受電部２７とを電磁界によって共振させることで送電装置４１から受電装置に電力を送電している。そして、送電部２８と受電部２７との間の結合係数（κ）は、好ましくは０．１以下である。なお、結合係数（κ）は、この値に限定されるものではなく電力伝送が良好となる種々の値をとりうる。一般的に、電磁誘導を利用した電力伝送では、送電部と受電部と間の結合係数（κ）は１．０に近いものとなっている。
【００６２】
本実施の形態の電力伝送における送電部２８と受電部２７との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電磁界（電磁場）共振結合」または「電界（電場）共振結合」という。
【００６３】
「電磁界（電磁場）共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電界（電場）共振結合」のいずれも含む結合を意味する。
【００６４】
本明細書中で説明した送電部２８の共鳴コイル２４と受電部２７の共鳴コイル１１とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部２８と受電部２７とは主に、磁界によって結合しており、送電部２８と受電部２７とは、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」している。
【００６５】
なお、共鳴コイル２４，１１として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部２８と受電部２７とは主に、電界によって結合している。このときには、送電部２８と受電部２７とは、「電界（電場）共振結合」している。
【００６６】
図６は、本実施の形態に係る電動車両１０の一部と、送電装置４１とを示す断面図である。図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。図６において、電動車両１０は、フロアパネル５０と、このフロアパネル５０の下面側に配置された触媒装置３３と、この触媒装置３３の下面側に配置された受電装置４０と、フロアパネル５０の上面上に配置された蓄電器１５とを含む。
【００６７】
フロアパネル５０は、車両の外部と、車両の内部とを区画する板状の部材である。図７に示すように、フロアパネル５０のうち、電動車両１０の幅方向の中央部に位置する部分には、車両の前後方向に延びるセンタートンネル４６が形成されている。センタートンネル４６は、上方に膨らむように形成されている。
【００６８】
触媒装置３３は、センタートンネル４６内に配置されており、電動車両１０の前後方向に延びるように配置されている。図６において、触媒装置３３は、ケース４９と、このケース４９内に配置されたフィルタ４８とを含む。ケース４９は、中空管状に形成されており、ケース４９の一端には、排気管３５が接続され、他端には、排気管３６が接続されている。フィルタ４８は、酸化触媒部４７ａと、パーティキュレートフィルタ４７ｂとを含む。
【００６９】
酸化触媒部４７ａは、パーティキュレートフィルタ４７ｂよりも排気ガスの流通方向Ｆの上流側に配置されている。酸化触媒部４７ａは、例えば、コージライトのような多孔質材料から形成されたハニカム構造とされており、このハニカム構造は、流通方向Ｆに延びる複数の隔壁部によって形成された複数の細管部を含む。この細管部の両端部は、開口している。この細管部の内表面には、Ｐｔ等の貴金属酸化触媒が形成されている。
【００７０】
パーティキュレートフィルタ４７ｂは、たとえば、コージライトのような多孔質材料から形成されたハニカム構造をなすウォールフロー型である。このハニカム構造も、流通方向Ｆに延びる複数の細管部を含む。
【００７１】
受電装置４０は、シールド５２および蓋部５３を含む筐体５１と、この筐体５１内に配置されたコイル支持部５７と、このコイル支持部５７の外周面に装着された共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２と、筐体５１内に冷却風を供給する送風器５６と、筐体５１内に配置された案内部材５４とを含む。
【００７２】
シールド５２は、下方に向けて開口するように形成されている。シールド５２は、銅などの金属材料から形成されており、電磁波を反射したり、吸収したりする。このため、シールド５２は、共鳴コイル１１の周囲に形成される電磁界の放射領域を規定する。
【００７３】
この図６に示す例では、シールド５２は、フロアパネル５０と対向する天板部５２ａと、この天板部５２ａの外周縁部から下方に垂れ下がるように形成された周壁部５２ｂとを含む。さらに、周壁部５２ｂには、送風器５６が配置される開口部が形成されている。そして、シールド５２の下面には、共鳴コイル１１よりも大きい開口部が形成されており、共鳴コイル１１の周囲に形成される電磁界は、この開口部から送電装置４１に向けて放射される。
【００７４】
そして、蓋部５３は、シールド５２の上記開口部を閉塞するように配置されている。蓋部５３は、たとえば、樹脂から形成されており、電磁波は、蓋部５３を通過する。なお、天板部５２ａには、複数の通風穴５８が形成されている。
【００７５】
図８は、受電装置４０の分解斜視図であり、筐体５１の天板部５２ａを取り外したときの斜視図である。
【００７６】
この図８、図７および図６に示すように、コイル支持部５７は、本実施の形態においては、筒状に形成されており、コイル支持部５７の両端部は開口するように形成されている。
【００７７】
コイル支持部５７の外周面と、シールド５２の周壁部５２ｂとは、互いに間隔をあけて設けられており、コイル支持部５７とシールド５２の内周面との間には、送風器５６からの冷却風が流れる通路５９が形成されている。なお、コイル支持部５７の形状としては、このような形状に限られない。たとえば、コイル支持部５７を複数の柱状の支持部を環状に配置して形成するようにしてもよい。
【００７８】
ここで、コイル支持部５７の周面にはスリット５７ａが形成されており、このスリット５７ａによって、コイル支持部５７の内部と通路５９とが連通している。
【００７９】
共鳴コイル１１は、コイル支持部５７の外周に装着されており、共鳴コイル１１の両端部は、コイル支持部５７内に引き込まれている。そして、共鳴コイル１１の両端部には、キャパシタ１９が接続されている。なお、共鳴コイル１１をコイル支持部５７の内周に装着してもよい。また、この図６に示す例においては、共鳴コイル１１は、略１巻となるように形成されているが、共鳴コイル１１の巻数を複数巻としてもよい。キャパシタ１９は、コイル支持部５７内に配置されている。
【００８０】
電磁誘導コイル１２も、コイル支持部５７の外周に装着されている。電磁誘導コイル１２は、共鳴コイル１１よりもフロアパネル５０側に配置されている。この共鳴コイル１１には、図示されない配線によって、図１に示す整流器１３に接続されている。
【００８１】
通路５９は、周壁部５２ｂに沿って延びるように形成されている。案内部材５４は、コイル支持部５７から離れるにつれて、触媒装置３３に向けて延びるように湾曲するように形成されている。
【００８２】
図６および図７において、送電装置４１は、筐体６１と、この筐体６１内に配置されたコイル支持部６７と、コイル支持部６７の外周面に装着された共鳴コイル２４および電磁誘導コイル２３と、キャパシタ２５とを含む。
【００８３】
筐体６１は、上方に開口するように有底円筒状に形成されたシールド６２と、シールド６２の開口部を閉塞するように配置された蓋部６３とを含む。シールド６２は、銅などの金属材料によって形成されている。シールド６２は、底面部６２ａと、この底面部６２ａの外周縁部から上方に立ち上がるように形成された周壁部６２ｂとを含む。そして、蓋部６３は、シールド６２の開口部を閉塞するように配置されている。
【００８４】
コイル支持部６７は、筒状に形成されており、コイル支持部６７の上下端部は開口するように形成されている。なお、コイル支持部６７も、たとえば、複数の棒状の支持部を間隔をあけて環状に配置することで形成してもよい。
【００８５】
電磁誘導コイル２３は、コイル支持部６７の外周面に装着されており、この電磁誘導コイル２３には、図示されない配線によって高周波電力ドライバ２２に接続されている。
【００８６】
なお、本実施の形態１において、電磁誘導コイル２３は、略１巻とされているが、複数巻のコイルとしてもよい。
【００８７】
共鳴コイル２４は、電磁誘導コイル２３の上方に配置されており、共鳴コイル２４の巻数も略１巻とされている。なお、共鳴コイル２４の巻数を複数巻としてもよい。
【００８８】
また、共鳴コイル２４および電磁誘導コイル２３をコイル支持部６７の内周面に配置するようにしてもよい。
【００８９】
なお、この図６および図７に示す例においては、送電装置４１は、送電装置４１の一部が地面に埋め込まれているが、送電装置４１を地面の上に配置するようにしてもよい。
【００９０】
図６において、蓄電器１５は、複数の二次電池セルを積層して形成された蓄電器本体７１と、この蓄電器本体７１を収容するケース７０と、ケース７０に設けられた送風器７４と、送風器７４によって吸引された空気をケース７０に案内する供給ダクト７３と、蓄電器本体７１に接続され、蓄電器本体７１内の空気が排気される排気ダクト７２とを含む。排気ダクト７２は、フロアパネル５０に形成された排気口７５に接続されており、排気口７５は、触媒装置３３の上方に配置されている。なお、蓄電器本体としては、バイポーラ二次電池に限られず、キャパシタなどを採用してもよい。
【００９１】
図１において、エンジン３１が駆動すると、エンジン３１から排気される排気ガスは、排気管３５を通って、触媒装置３３に流れ込む。
【００９２】
図６において、触媒装置３３のパーティキュレートフィルタ４７ｂは、排気ガス中のパティキュレートを捕獲する。
【００９３】
パーティキュレートフィルタ４７ｂが捕獲したパティキュレートの量が多くなると、パーティキュレートフィルタ４７ｂにおける排気ガスの流通抵抗が高くなる。
【００９４】
このため、パーティキュレートフィルタ４７ｂにおける排気ガスの流通抵抗を下げるために、パーティキュレートフィルタ４７ｂが捕獲したパティキュレートを焼失させる必要がある。
【００９５】
パティキュレートを焼失させる際には、酸化触媒部４７ａが排気ガス中の還元物質を酸化するする際の熱を利用する。
【００９６】
具体的には、エンジン３１の気筒内には、通常時に供給される燃料に加えて、追加燃料が供給される。すなわち、空燃比をリッチとする。これにより、排気管３５内を流れる排気ガス中にも燃料が含まれる。排気ガス中の燃料は、酸化触媒部４７ａの酸化触媒と、排気ガス中の酸素とによって燃焼される。この燃焼熱によって、パーティキュレートフィルタ４７ｂに捕獲されたパティキュレートの一部が燃焼される。パティキュレートの燃焼が始まると、この燃焼熱によって残りのパティキュレートも燃焼温度となり、燃焼する。
【００９７】
ここで、酸化触媒部４７ａに排気ガス中の排気ガス中のＳＯXが付着して酸化触媒部４７ａの酸化触媒が機能低下することを抑制するために、酸化触媒部４７ａの温度を高めた後に、排気ガスの空燃比をリッチにする。これにより、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消が図られている。
【００９８】
ここで、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理に時間を要すると、燃料消費が悪化する。その一方で、本実施の形態に係る電動車両１０においては、蓄電器１５を充電する際に電力蓄積ユニット９に生じる熱を利用して、酸化触媒部４７ａを予め暖めることで、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理時間の短縮化が図られている。
【００９９】
そこで、本実施の形態に係る電動車両１０において、電力蓄積ユニット９に生じる熱の利用方式について説明する。
【０１００】
蓄電器１５を充電する際には、送電装置４１から受電装置４０に非接触で電力を送電する。この際、共鳴コイル１１が共鳴コイル２４から電力を受電する。図６において、共鳴コイル１１が共鳴コイル２４から電力を受電すると、共鳴コイル１１には、高電圧の交流電流が流れる。このため、共鳴コイル１１が高温となる。
【０１０１】
電磁誘導コイル１２は、共鳴コイル１１から電磁誘導によって電力を受電して、電磁誘導コイル１２内にも交流電流が流れる。これに伴い、電磁誘導コイル１２の温度も上昇する。なお、一般的に、電力の受電時には、共鳴コイル１１の温度の方が電磁誘導コイル１２の温度よりも高くなる。
【０１０２】
その一方で、送風器５６が筐体５１内に冷却風を供給し、冷却風が通路５９内を流れる。冷却風が通路５９内を流れると、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２が冷却される。これに伴い、通路５９内を流れる冷却風の温度が上昇する。
【０１０３】
なお、筐体５１内に入り込んだ冷却風の少なくとも一部は、図８に示すスリット５７ａからコイル支持部５７内に入り込む。コイル支持部５７内に入り込んだ冷却風は、コイル支持部５７の内周面を冷却する。コイル支持部５７が冷却され、コイル支持部５７の温度を低く抑えることで、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２の熱が良好にコイル支持部５７に放熱される。この結果、コイル支持部５７内に入り込んだ冷却風の温度も上昇する。
【０１０４】
このように、筐体５１内に入り込んだ冷却風は、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２からの熱によって高温となる。
【０１０５】
天板部５２ａには、複数の通風穴５８が形成されており、いくつかの通風穴５８は通路５９と連通しており、残りの通風穴５８は、コイル支持部５７内と連通している。通路５９内を流れ、高温となった冷却風と、コイル支持部５７内に入り込み、高温となった冷却風は、各通風穴５８から外部に吹き出される。
【０１０６】
この際、図６に示すように通路５９内には、コイル支持部５７から離れるにつれて触媒装置３３に向けて湾曲する案内部材５４が配置されているため、通路５９内を流れる冷却風は、案内部材５４に触媒装置３３に向けて案内され、通風穴５８から良好に触媒装置３３に向けて案内される。
【０１０７】
このように、送風器５６によって筐体５１内に供給された冷却風は、受電部２７を冷却することで、高温の空気となり、この高温の空気は、通風穴５８および案内部材５４を含む案内構造によって触媒装置３３に向けて案内される。
【０１０８】
図９は、触媒装置３３と、受電装置４０とを示す斜視図である。この図９および図７に示すように、高温の空気が通風穴５８から触媒装置３３に向けて吹き付けられる。これにより、触媒装置３３が暖められ、充電期間中に、酸化触媒部４７ａが高温となる。
【０１０９】
そして、蓄電器１５の充電が完了した後、エンジン３１が駆動する際には、酸化触媒部４７ａは十分に暖められており、このときに、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理を行うことで、機能低下の解消処理時間の短縮を図ることができる。
【０１１０】
これに伴い、燃料消費の低減を図ることができる。さらに、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消を図ることができるので、酸化触媒部４７ａが排気ガス中の還元物質を良好に酸化することができ、パーティキュレートフィルタ４７ｂが捕獲したパティキュレートを十分に燃焼させることできる。
【０１１１】
これにより、パーティキュレートフィルタ４７ｂにおける排気ガスの流通抵抗が高くなることを抑制することができる。
【０１１２】
さらに、本実施の形態に係る電動車両１０においては、蓄電器１５からの熱の利用も図られている。
【０１１３】
図６において、蓄電器１５の充電中において、蓄電器１５の温度が上昇するため、送風器７４は蓄電器１５の充電中においても駆動する。
【０１１４】
そして、送風器７４によって、ケース７０内に冷却風が供給され、蓄電器本体７１が冷却される。その一方で、蓄電器本体７１を冷却した冷却風は、蓄電器本体７１からの熱によって暖められ、高温となる。そして、排気ダクト７２から蓄電器本体７１の外部に排気される。
【０１１５】
排気ダクト７２は、排気口７５に接続されており、排気ダクト７２内を流れる高温の空気は、排気口７５から外部に排気される。
【０１１６】
触媒装置３３は、排気口７５の下方に配置されており、触媒装置３３は、排気口７５から排出される高温の空気によっても暖められる。このように、排気ダクト７２と、排気口７５とは、蓄電器本体７１によって暖められた冷却風を触媒装置３３に案内する案内構造として機能している。
【０１１７】
このように、本実施の形態に係る電動車両１０によれば、蓄電器１５を充電する際に電力蓄積ユニット９に生じる熱を利用することで、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理時間の短縮化が図られている。上記のように本実施の形態に係る電動車両１０においては、受電装置４０は触媒装置３３の下部に配置されている。そこで、図１０を用いて、受電装置４０と触媒装置３３と配置関係について、詳細に説明する。図１０は、触媒装置３３と、受電装置４０との配置関係を示す斜視図である。この図１０において、仮想平面８６は、水平方向に延び、受電装置４０および触媒装置３３の下方に位置している。そして、触媒装置３３および受電装置４０を仮想平面８６に投影したときに、触媒装置３３の投影部を投影部８７とし、受電装置４０の投影部を投影部８８とする。
【０１１８】
なお、触媒装置３３を仮想平面８６に投影するとは、触媒装置３３から鉛直方向上方に位置する位置から触媒装置３３に平行光をあてて触媒装置３３を仮想平面８６に投影することを意味する。同様に、受電装置４０を仮想平面８６に投影するとは、受電装置４０から鉛直方向上方に位置する位置から受電装置４０に向けて平行光をあてて、受電装置４０を仮想平面８６に投影することを意味する。
【０１１９】
この際、図１０からも明らかなように、投影部８７は投影部８８内に位置している。なお、この図１０に示す例においては、投影部８７が投影部８８内に位置するように触媒装置３３と受電装置４０とを配置した例について説明したが、たとえば、受電装置４０が触媒装置３３の下部に位置しているとは、投影部８８と投影部８７とが一部重なるように配置されている場合も含む。
【０１２０】
（実施の形態２）
図１１から図１５を用いて、本実施の形態に係る電動車両１０について説明する。なお、図１１から図１５に示す構成のうち、上記図１から図９に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１２１】
図１１は、本実施の形態２に係る電動車両に搭載された受電装置４０および触媒装置３３を示す斜視図である。図１２は、図１１に示す受電装置４０および触媒装置３３の側断面図であり、図１３は、図１２に示す受電装置４０および触媒装置３３の断面図である。
【０１２２】
図１１および図１２に示すように、筐体５１は、シールド５２と、シールド５２の開口部を閉塞するように配置された蓋部５３とを含み、シールド５２には、排気管３５と、排気管３６とが接続されている。
【０１２３】
シールド５２は、天板部５２ａと、この天板部５２ａの周縁部から下方に延びる周壁部５２ｂとを含み、シールド５２の下面には開口部が形成されている。蓋部５３は、たとえば、耐熱性を有する樹脂材料から形成されており、シールド５２の下面に形成された開口部を閉塞する。排気管３５および排気管３６は、周壁部５２ｂに接続されている。
【０１２４】
筐体５１内には、受電部２７と、電磁誘導コイル１２と、コイル支持部５７と、フィルタ４８とが設けられている。
【０１２５】
コイル支持部５７は、筒状に形成されており、コイル支持部５７は、耐熱性を有する絶縁材料から形成されている。
【０１２６】
受電部２７は、キャパシタ１９と、共鳴コイル１１とを含む。キャパシタ１９は、コイル支持部５７内に配置され、共鳴コイル１１は、コイル支持部５７の外周面に装着されている。電磁誘導コイル１２も、コイル支持部５７の外周面に装着されている。
【０１２７】
フィルタ４８は、コイル支持部５７の外周面と、シールド５２との間に配置されている。そして、フィルタ４８と共鳴コイル１１とは直接接触し、さらに、フィルタ４８と電磁誘導コイル１２とは直接接触している。
【０１２８】
ここで、フィルタ４８の少なくとも一部は、共鳴コイル１１よりも上方に達している。換言すれば、共鳴コイル１１は、フィルタ４８の少なくとも一部よりも下方に位置している。なお、受電部２７が触媒装置３３の下部に位置しているとは、本実施の形態２に係る電動車両１０のように、受電部２７の共鳴コイル１１がフィルタ４８の少なくとも一部よりも下方に位置している場合も含む。
【０１２９】
この図１１から図１３に示す例においては、電力伝送時に共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２の温度が高くなる。
【０１３０】
共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２と、フィルタ４８とが直接接触しているため、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２からの熱は、フィルタ４８に良好に伝達される。このため、フィルタ４８を十分に暖めることができる。
【０１３１】
このように、本実施の形態２に係る電動車両１０においても、蓄電器１５を充電する際に電力蓄積ユニット９に生じる熱を利用することで、酸化触媒部４７ａの機能低下の解消処理時間の短縮化が図られている。
【０１３２】
次に図１４および図１５を用いて、本実施の形態２に係る受電装置４０および触媒装置３３の変形例について説明する。
【０１３３】
図１４は、受電装置４０および触媒装置３３の変形例を示す側断面図であり、図１５は、図１４に示す受電装置４０および触媒装置３３の断面図である。なお、この図１４および図１５に示す構成のうち、上記図１から図１３に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１３４】
図１４および図１５においては、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２は、フィルタ４８によって支持されている。
【０１３５】
換言すれば、フィルタ４８は、シールド５２内の空間を埋めるように形成されており、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２はフィルタ４８内に埋設されている。なお、この図１４に示す例においても、フィルタ４８は、共鳴コイル１１よりも上方に達するように形成されており、共鳴コイル１１は、フィルタ４８の少なくとも一部よりも下方に位置している。ここで、受電部２７が触媒装置３３の下部に位置しているとは、この図１４に示すように、共鳴コイル１１がフィルタ４８の少なくとも一部よりも下方に位置している場合も含む。
【０１３６】
このため、この変形例においても、共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２からの熱は、直接フィルタ４８に伝達される。
【０１３７】
さらに、フィルタ４８で共鳴コイル１１および電磁誘導コイル１２を支持することで、図１３などに示すコイル支持部５７を省略することができ、部品点数の低減を図ることができる。
【０１３８】
（実施の形態３）
図１６と図１７とを用いて、本実施の形態３に係る電動車両１０などについて説明する。なお、図１６と図１７に示す構成のうち、上記図１から図１５に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１３９】
図１６は、本実施の形態３に係る電動車両１０を模式的に示す模式図である。この図１６に示すように、電動車両１０は、エンジン３１およびモータユニット１７を含む駆動ユニット３０と、エンジン３１に供給される燃料を貯留する貯留部８０と、貯留部８０とエンジン３１とを接続する接続管８１と備える。
【０１４０】
なお、貯留部８０に貯留される燃料としては、ガソリン、水素、ＬＰガスなど各種の燃料が挙げられる。
【０１４１】
電動車両１０は、蓄電器１５と、受電部２７を含む受電装置４０と、整流器１３と、コンバータ１４とを含む。受電部２７が送電装置４１から受電した電力は、電磁誘導コイル１２と、整流器１３と、コンバータ１４とを通して、蓄電器１５に供給される。
【０１４２】
このため、この図１６に示す例においては、電磁誘導コイル１２と、整流器１３と、コンバータ１４とが、受電部２７が受電した電力を蓄電器１５に伝達する伝達部として機能している。なお、上述のように、電磁誘導コイル１２やコンバータ１４などは、必須の構成ではない。
【０１４３】
図１７は、貯留部８０および受電装置４０と、その周囲に位置する部材を模式的に示す斜視図である。
【０１４４】
この図１７に示すように、電動車両１０は、電動車両１０の底面に設けられたフロアパネル８２を含み、受電装置４０と貯留部８０とは、フロアパネル８２の下面に設けられている。なお、蓄電器１５は、フロアパネル８２の上面に設けられている。貯留部８０と、受電装置４０とを上方から平面視すると互いに間隔をあけて配置されており、貯留部８０と受電装置４０との配置関係について詳細に説明する。
【０１４５】
ここで、水平方向に延びる仮想平面を仮想平面８３とする。仮想平面８３は、貯留部８０および受電装置４０の下方に位置する。
【０１４６】
貯留部８０と受電装置４０とを仮想平面８３に投影して、貯留部８０が仮想平面８３に投影される部分を投影部８４とし、受電装置４０が仮想平面８３に投影された部分を投影部８５とする。なお、貯留部８０を仮想平面８３に投影するとは、貯留部８０から鉛直方向上方に位置する位置から貯留部８０に向けて平行光を当てて、貯留部８０を仮想平面８３に投影することを意味する。同様に、受電装置４０を仮想平面８３に投影するとは、受電装置４０から鉛直方向上方に位置する位置から受電装置４０に向けて平行光を当てて、受電装置４０を仮想平面８３に投影することを意味する。ここで、投影部８４と、投影部８５とは互いに間隔があいている。このため、貯留部８０と、受電装置４０とは互いに間隔をあけて配置されている。
【０１４７】
受電装置４０が送電装置４１から電力を受電する際には、受電装置４０内の温度が上昇する場合がある。
【０１４８】
受電装置４０と貯留部８０とが間隔をあけて配置されているため、電力伝送時に受電装置４０が仮に高温となったとしても、受電装置４０の熱が貯留部８０の伝達されることを抑制することができる。これにより、貯留部８０内に貯留された燃料が気化することを抑制することができる。
【０１４９】
特に、貯留部８０は、受電装置４０の上方に配置されていないため、受電装置４０によって暖められた受電装置４０の周囲の空気が上昇したとしても、この暖められた空気が貯留部８０に達することが抑制されている。
【０１５０】
図１７に示す例においては、貯留部８０は、受電装置４０よりも車両前方側に配置されているが、貯留部８０は、受電装置４０に対して水平方向にずれた位置に配置されておればよい。
【０１５１】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、車両に適用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
９ 電力蓄積ユニット、１０ 電動車両、１１，２４，９４，９９ 共鳴コイル、１２，２３，９２，９７ 電磁誘導コイル、１３ 整流器、１４ コンバータ、１５ 蓄電器、１６ パワーコントロールユニット、１７ モータユニット、１９，２５，９５，９８ キャパシタ、２０ 外部給電装置、２１ 交流電源、２２ 高周波電力ドライバ、２６ 制御部、２７，９６ 受電部、２８，９３ 送電部、３０ 駆動ユニット、３１ エンジン、３２ 排気ガスユニット、３３ 触媒装置、３４ マフラ、３５，３６ 排気管、４０，９１ 受電装置、４１，９０ 送電装置、４２ 駐車スペース、４５，５０，８２ フロアパネル、４６ センタートンネル、４７ａ 酸化触媒部、４７ｂ パーティキュレートフィルタ、４８ フィルタ、４９ ケース、５１，６１ 筐体、５２，６２ シールド、５２ａ 天板部、５２ｂ，６２ｂ 周壁部、５３，６３ 蓋部、５４ 案内部材、５６，７４ 送風器、５７，６７ コイル支持部、５７ａ スリット、５８ 通風穴、５９ 通路、６２ａ 底面部、７０ ケース、７１ 蓄電器本体、７２ 排気ダクト、７３ 供給ダクト、７５ 排気口、８０ 貯留部、８１ 接続管、８３ 仮想平面、８４，８５ 投影部、８９ 電力伝送システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関に接続され、前記内燃機関からの排気ガスが流通する排気管と、
前記排気管に接続された触媒装置と、
電力を蓄電する蓄電器と、外部に配置された送電部から電力を非接触で受電して、前記蓄電器に電力を供給する受電部とを含む電力蓄積ユニットと、
を備え、
前記受電部は、前記触媒装置の下部に配置された、車両。
【請求項２】
前記電力蓄積ユニットは、前記受電部に冷却風を吹きつける送風器と、前記受電部で暖められた前記冷却風を前記触媒装置に案内する第１案内構造とを含む、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記受電部は、前記送電部に設けられた第１コイルから非接触で電力を受電する第２コイルを含み、
前記第１案内構造は、前記第２コイルを冷却した前記冷却風を前記触媒装置に案内する、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記触媒装置は、フィルタと、前記排気管に接続され、内部に前記フィルタを収容するケースとを含み、
前記受電部は、前記ケース内に配置された、請求項１に記載の車両。
【請求項５】
前記受電部は、前記送電部に設けられた第１コイルと非接触で電力を受電する第２コイルを含み、
前記第２コイルは、前記フィルタと接触する、請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記第２コイルは、前記フィルタによって支持された、請求項５に記載の車両。
【請求項７】
前記電力蓄積ユニットは、前記蓄電器からの熱を前記触媒装置に案内する第２案内構造を含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両。
【請求項８】
内燃機関と、
前記内燃機関に供給する燃料を貯留する貯留部と、
電力を蓄電する蓄電器と、
外部に配置された送電部から電力を非接触で受電する受電部と、
を備え、
前記貯留部と前記受電部とを上方から平面視すると、前記貯留部と前記受電部とが間隔をあけて配置された、車両。
【請求項９】
前記送電部の固有周波数と前記受電部の固有周波数との差は、前記受電部の固有周波数の１０％以下である、請求項１から請求項８のいずれかに記載の車両。
【請求項１０】
前記受電部と前記送電部との結合係数は、０．１以下である、請求項１から請求項９のいずれかに記載の車両。
【請求項１１】
前記受電部は、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記送電部から電力を受電する、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の車両。
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関に接続され、前記内燃機関からの排気ガスが流通する排気管と、
前記排気管に接続された触媒装置と、
電力を蓄電する蓄電器と、外部に配置された送電部から電力を非接触で受電して、前記蓄電器に電力を供給する受電部とを含む電力蓄積ユニットと、
を備え、
前記受電部は、前記触媒装置の下部に配置された、車両。
【請求項２】
前記電力蓄積ユニットは、前記受電部に冷却風を吹きつける送風器と、前記受電部で暖められた前記冷却風を前記触媒装置に案内する第１案内構造とを含む、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記受電部は、前記送電部に設けられた第１コイルから非接触で電力を受電する第２コイルを含み、
前記第１案内構造は、前記第２コイルを冷却した前記冷却風を前記触媒装置に案内する、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記触媒装置は、フィルタと、前記排気管に接続され、内部に前記フィルタを収容するケースとを含み、
前記受電部は、前記ケース内に配置された、請求項１に記載の車両。
【請求項５】
前記受電部は、前記送電部に設けられた第１コイルと非接触で電力を受電する第２コイルを含み、
前記第２コイルは、前記フィルタと接触する、請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記第２コイルは、前記フィルタによって支持された、請求項５に記載の車両。
【請求項７】
前記電力蓄積ユニットは、前記蓄電器からの熱を前記触媒装置に案内する第２案内構造を含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両。
【請求項８】
内燃機関と、
前記内燃機関に供給する燃料を貯留する貯留部と、
電力を蓄電する蓄電器と、
外部に配置された送電部から電力を非接触で受電する受電部と、
を備え、
前記貯留部と前記受電部とを上方から平面視すると、前記貯留部と前記受電部とが間隔をあけて配置された、車両。
【請求項９】
前記送電部の固有周波数と前記受電部の固有周波数との差は、前記受電部の固有周波数の１０％以下である、請求項１から請求項８のいずれかに記載の車両。
【請求項１０】
前記受電部と前記送電部との結合係数は、０．１以下である、請求項１から請求項９のいずれかに記載の車両。
【請求項１１】
前記受電部は、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記送電部から電力を受電する、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１１２０４７（Ｐ２０１３−１１２０４７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７５９６（Ｐ２０１１−２５７５９６）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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