[發明專利]用于非接觸式感應能量傳輸的裝置和這種裝置的操作方法

有效

• 申請號: 201680018030.2
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN107431386B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: A·斯坦梅茨;O·格倫伯格
• 申請（專利權）人: 威德米勒界面有限公司及兩合公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/90
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 石寶忠

1.一種用于從初級部分(1)到次級部分(1')的非接觸式感應能量傳輸的裝置，所述初級部分和所述次級部分各自包括能彼此感應耦合的至少一個線圈(10、10’)，其中所述初級部分(1)和/或所述次級部分(1')包括至少兩個磁場傳感器，并且被布置成用于使用由所述初級部分的線圈(10)和所述次級部分的線圈(10’)產生并且借助于所述至少兩個磁場傳感器測量的磁場來確定所述次級部分(1')相對于所述初級部分(1)的橫向偏移，其特征在于，相互成對地相對布置的至少兩個輔助線圈用作所述至少兩個磁場傳感器，以用于測量在所述至少兩個輔助線圈中感生的電壓幅度信號，所述裝置還被布置成使用由所述至少兩個磁場傳感器測量的所述磁場通過利用彼此計算所述電壓幅度信號來確定沿著初級部分的線圈(10)的縱向軸線從所述次級部分(1')到所述初級部分(1)的間隔(z₀)，其中用于能量傳輸的線圈產生雜散場，所述雜散場用于距離測量。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述至少兩個磁場傳感器布置在所述初級部分(1)中。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述至少兩個磁場傳感器布置在所述初級部分(1)中。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的裝置，其中，所述初級部分(1)或所述次級部分(1')中的所述至少兩個磁場傳感器被布置成相對于所述初級部分的線圈(10)和所述次級部分的線圈(10’)橫向偏移。

5.根據權利要求4所述的裝置，其中，四個磁場傳感器圍繞所述初級部分的線圈(10)和所述次級部分的線圈(10’)布置在所述初級部分(1)和/或所述次級部分(1')中。

6.一種用于從初級部分(1)的線圈(10)到次級部分(1')的線圈(10')的非接觸式感應能量傳輸的裝置的操作方法，其包括如下步驟：

a)使用由所述初級部分(1)的線圈(10)和次級部分(1')的線圈(10')產生并由至少兩個磁場傳感器測量的磁場確定所述次級部分(1')相對于所述初級部分(1)的橫向偏移，其中成對的相對布置的至少兩個輔助線圈用作所述至少兩個磁場傳感器，以用于測量在所述至少兩個輔助線圈中感生的電壓幅度信號；

b)對所述電壓幅度信號利用彼此進行計算以確定所述次級部分(1')相對于所述初級部分(1)的橫向偏移，以通過使用由所述至少兩個磁場傳感器測量的磁場確定沿著所述初級部分(1)的線圈(10)的縱向軸線從所述次級部分(1')到所述初級部分(1)的間隔(z₀)。

7.根據權利要求6所述的操作方法，其中，使用來自四個磁場傳感器的測量值來確定所述橫向偏移和所述間隔(z₀)，所述四個磁場傳感器圍繞所述初級部分(1)的線圈(10)布置在所述初級部分(1)中。

8.根據權利要求6所述的操作方法，其中，所述橫向偏移在所述初級部分的線圈(10)和所述次級部分的線圈(10’)的軸線之間具有徑向間隔(r₀)，并且具有在從所述初級部分(1)的線圈(10)的縱向軸線延伸到所述次級部分(1')的線圈(10')的縱向軸線的間隔向量與所限定的空間方向之間的角度(φ)。

9.根據權利要求6或8所述的操作方法，其中，當所述次級部分(1')相對于所述初級部分(1)的橫向偏移和/或從所述次級部分(1')到所述初級部分(1)的間隔(z₀)超過給定的邊界值時，抑制從所述初級部分(1)到所述次級部分(1')的能量傳輸。