[發(fā)明專利]用于無接觸地傳遞能量的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180010762.4
• 申請日: 2011-01-28
• 公開（公告）號: CN102771056A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: Z·華
• 申請（專利權(quán)）人: 索尤若驅(qū)動有限及兩合公司
• 主分類號: H04B5/00
• 分類號: H04B5/00;H04B5/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于無接觸地傳遞能量的裝置。

背景技術(shù)

由DE102007059046A1已知一種用于無接觸地傳遞能量的裝置，在該裝置中用于傳遞數(shù)據(jù)的信號電流電容地耦入或耦出（ausgekoppelt）。

由DE102007051917A1已知一種線性驅(qū)動裝置，在該裝置中在縱向延伸的初級導體上可活動地設(shè)置執(zhí)行件。

由DE4446779A1也已知一種用于無接觸地傳遞能量的裝置。

在2010年6月后公開的DE102008059091中描述了一種通過中頻供電的初級導體的電容的和感應的數(shù)據(jù)傳遞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，改進一用于無接觸地傳遞能量的裝置，使其盡可能簡單且成本有利地進行無接觸數(shù)據(jù)傳遞。

按照本發(fā)明這個目的在用于無接觸地傳遞能量的裝置中按照在權(quán)利要求1中給出的特征實現(xiàn)。

關(guān)于本發(fā)明裝置的重要特征是，該裝置用于無接觸地傳遞能量，

其中可由交流電源對一初級導體供電，

其中該初級導體包括饋出導體和返回導體，所述饋出導體和返回導體分別通過其第一端部連接到交流電源的相應電位并且通過其各自的另一端部相互連接，

其中設(shè)有至少一可沿著初級導體移動的小車，

其中在該小車上設(shè)有用于數(shù)據(jù)傳遞的器件，

其中不僅饋出導體而且返回導體分別由相互電絕緣的多根單一絞合線（Einzel-Litzendraehten）組成，

其中用于數(shù)據(jù)傳遞的器件包括第一耦聯(lián)部件，它這樣電容地耦聯(lián)到饋出導體的絞合線，使信號電壓可以耦入到饋出導體的絞合線中和/或從其耦出，

其中用于數(shù)據(jù)傳遞的器件包括第二耦聯(lián)部件，它這樣電容地耦聯(lián)到返回導體的絞合線，使信號電壓可以耦入到返回導體的絞合線中和/或從其耦出。

在此有利的是，為了數(shù)據(jù)傳遞盡管使用獨立的耦聯(lián)器件，但是它們可以非常成本有利且簡單地制成。尤其為了數(shù)據(jù)傳遞使用用于能量傳遞以及現(xiàn)有的、以至少10kHz的交流電加載的初級導體。因此對于數(shù)據(jù)傳遞無需附加的導線，而是能夠使信號成本有利且簡單地耦入到初級導體中并繼續(xù)傳遞。初級導體的主要特性是其高頻絞合線結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明已經(jīng)認識到，信號電壓電容式地耦入到可以由大量單根且相互絕緣的絞合線構(gòu)成的編織物上。在使用相互間不電絕緣的絞合線時完全不能進行這個數(shù)據(jù)傳遞或者至少只在非常高的頻率下才可嚴重受限地進行數(shù)據(jù)傳遞。在這里電絕緣指的是對于直流電壓非常有效的絕緣。已經(jīng)公知，在非常高的頻率時絕緣能力降低。

在一有利的擴展結(jié)構(gòu)中，所述小車通過饋出導體交換數(shù)據(jù)，由此形成第一數(shù)據(jù)通道，

其中所述小車通過返回導體交換數(shù)據(jù)，由此形成第二數(shù)據(jù)通道，

其中第一和第二數(shù)據(jù)通道是相互獨立的。有利的是，可以實現(xiàn)高的數(shù)據(jù)傳遞率和/或冗余的數(shù)據(jù)傳遞。

在一有利的擴展結(jié)構(gòu)中，所述絞合線分別在其外周上配有電絕緣層。在此有利的是，利用電容式的耦入可以產(chǎn)生一局部在不同的絞合線之間不同的電位。如果絞合線處于導電接觸中，則它們基本總是在相同的電位上。但是利用電絕緣可以實現(xiàn)，達到不同的電位并由此可以耦入在絞合線之間存在的信號電壓。這樣信號電壓便被傳向初級導體的方向并且可以相應的方式利用相應的耦聯(lián)表面檢測出。因為按照本發(fā)明以優(yōu)選10kHz以上的交流電壓和交流電流工作，局部變化的絞合線電位按照麥克斯韋方程對應于交流電流，因此在本說明書中基本不仔細區(qū)分感生電流與從屬于該電流的電場。

還要注意，所述用于信號傳遞的電流或電壓只是附加于傳遞功率必需分量的一分量/部分。在此尤其要考慮所使用的絕緣層相對于產(chǎn)生的總電壓的耐擊穿性。

在一有利的擴展結(jié)構(gòu)中，所述耦聯(lián)部件包括至少兩個耦聯(lián)表面，在其上可以施加尤其用于發(fā)送數(shù)據(jù)電壓。在此有利的是，可以形成電場，它感生出所謂的信號電流。

在一有利的擴展結(jié)構(gòu)中，所述耦聯(lián)部件包括至少兩個耦聯(lián)表面，其中可以檢測在耦聯(lián)表面之間的電壓，尤其用于接收數(shù)據(jù)。在此有利的是，能夠以簡單的方式檢測信號電流或信號電壓。

在一有利的擴展結(jié)構(gòu)中，所述耦聯(lián)表面金屬地和/或基本平面地構(gòu)成。在此有利的是，簡單的成本有利的結(jié)構(gòu)就可以了。

在一有利的擴展結(jié)構(gòu)中，所述耦聯(lián)表面的法線方向相互垂直定向，尤其其中所述法線方向也垂直于初級導體的方向。在此有利的是，在初級導體區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生一非均勻場并由此可以達到特別好的信噪比。