[實用新型]用于感應式能量傳輸的系統以及系統的組成部分

有效

• 申請號: 201420564672.0
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN204230992U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 賴納·克諾爾;托馬斯·科馬
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本實用新型涉及一種用于感應式能量傳輸的系統。這類系統具有至少一個線圈，其中為該線圈分配電子件。特別地該線圈為用于感應式無線能量傳輸的系統的初級線圈或次級線圈。該系統特別地涉及一種用于感應地、無線地輸出能量的裝置，尤其是向電運行的車輛的接收線圈感應地、無線地輸出能量的裝置，該裝置包括設計為圓形的導電線圈，其中該線圈可以與電源相連接。

背景技術

在電動車輛的無線式充電中繞組可以應用例如圓形的設計或螺旋線圈形設計。圓形設計表示這樣一種線圈，即在該線圈中導線在一個平面內螺線形延展。螺旋形設計表示這樣一種線圈類型的繞組，其能夠構造圓柱形。

為了避免由于感應式能量傳輸干擾與線圈相應的電子件，可以使這些電子件離相應的線圈更遠。

實用新型內容

本實用新型的目的是，構造一種緊湊的用于感應式能量傳輸的系統。特別地本實用新型的目的是，構造一種干擾安全(stoerungssicher)的用于感應式能量傳輸的系統。

該目的的解決方案由一種用于感應式能量傳輸的系統或一種這種系統的組成部分實現。

用于感應式能量傳輸的系統，即感應式充電系統，包括例如所謂的Wallbox，該Wallbox內設有包括所需的變頻器和相應的調控裝置在內的功率電子件。Wallbox特別適用于單獨使用的或私人的感應式充電(尤其是在車庫中)應用領域。特別地感應式充電系統也包括固定在車庫地面上的線圈。該初級側線圈(公共設施側)則通過相應的電纜由具有所需電壓(尤其是具有相應的頻率或幅度的單相交流電壓)的Wallbox供電。在充電運行時產生的磁交變場耦合到設置在車輛內的次級側線圈中。車輛側的、在次級線圈內感應的電壓被整流并可以用來為車輛的電池進行充電。

用于感應式能量傳輸的、為車輛的電池進行充電的系統包括線圈。特別地該系統包括初級側線圈和次級側線圈。線圈具有至少一個繞組。系統的第一線圈被設置用來在初級側產生磁場。系統的第二線圈被設置用來在次級側為產生感應電壓而進行感應。每個線圈都包圍著主磁通，該主磁通特別是由初級側的線圈本身產生的。系統的電子件被布置在主磁通的外部。特別地電子件為初級側電子件和/或次級側電子件。電子件包括例如功率半導體和/或微控制器。通過該電子件可以執行例如控制功能和/或調節功能。特別地初級側電子件涉及對為初級側線圈進行供電的變頻器或逆變器的調節或控制。次級側電子件涉及對為次級側的感應電壓或電流進行整流的整流器的調節或控制。

在系統的一個實施方式中該次級側在結構上集成在待充電的車輛內。在車輛內的集成涉及次級側線圈(次級線圈)或相應的功率電子件。在次級側的一個實施方式中次級側線圈為繞著平坦的、方形的鐵氧體核纏繞的螺旋線圈。由此人們可以合理地利用車輛內有限的可用空間。在系統的一個實施方式中感應式充電裝置的次級側包括次級線圈和集成的電子件(尤其是集成的功率電子件)。同時電子件和次級側線圈構成至少一個結構單元。另一個結構單元可以由初級側線圈和初級側的電子件構成。

在系統的一個實施方式中電子件和線圈具有一個共用的殼體。這分別涉及了初級側和/或次級側，從而設計為初級側殼體和/或次級側殼體，它們將線圈和電子件包住。

在系統的一個實施方式中在將線圈和電子件集成在次級側的情況下，為了對線圈內的感應電流/電壓進行整流，次級側線圈和功率電子件，以及特別是還有電荷釋放器(特別是類似的)集成到一個結構單元中。這種集成由一個共用的殼體體現。

在系統的一個實施方式中線圈形成了具有長度、寬和高度的體積形狀(尤其是圓柱形)。電子件也形成了具有長度、寬度和高度的體積形狀。該涉及到次級側和/或初級側。同時線圈的位置和電子件的位置在高度上至少部分地相交。這種相交至少涉及到在預定應用的情況下對車輛進行充電時的位置。次級側設在車輛側的車輛底部區域。初級側設在行駛軌跡附近。

在系統的一個實施方式中線圈繞著用于引導磁場的元件纏繞。該元件例如為鐵氧體。由此可以提高感應式充電系統的效率。

在系統的一個實施方式中線圈具有這樣的繞組，即該繞組包括一個或多個弧區段。如果線圈具有平坦的矩形鐵氧體核，則弧區段位于鐵氧體核的窄側壁上。電子件與多個弧區段相對而布置。由此可以確保，電子件不位于線圈的主磁通區域內。這涉及到具有正方形或圓形截面的鐵氧體核的線圈。

在系統的一個實施方式中線圈為初級側線圈或次級側線圈。所述的線圈和電子件的布置優選地既可以用于初級側也可以用于次級側。