[發(fā)明專利]用于感應(yīng)地傳輸電能和/或數(shù)據(jù)的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010175649.2
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111696761A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約爾格·海因里希;大衛(wèi)·梅爾;尼吉拉·帕斯布爾
• 申請（專利權(quán)）人: 巴魯夫公司;斯圖加特大學(xué)
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/30;H01F38/14;H02J50/10;H02J50/12;H02J50/40
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

一種用于將電能和/或數(shù)據(jù)從初級側(cè)載體感應(yīng)地傳輸?shù)娇啥ㄎ辉谒鲚d體上的至少一個次級側(cè)接收方的裝置，其特征在于，在初級側(cè)上的曲折形狀繞組和在次級側(cè)上的至少一個曲折形狀繞組。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于感應(yīng)地傳輸電能和/或數(shù)據(jù)的裝置。

背景技術(shù)

從現(xiàn)有技術(shù)中已知用于感應(yīng)地傳輸電能的裝置。

舉例來說，例如，DE 20 2009 009 689 U1提出用于將電能從具有至少一個初級電感的固定單元感應(yīng)地傳輸?shù)脚c此相鄰的具有至少一個次級電感的車輛的裝置。DE 10 2015005 871 A1描述了用于將能量從地下初級導(dǎo)體以無接觸方式傳輸?shù)教貏e是停放在地面上的車輛的系統(tǒng)，其中車輛具有可感應(yīng)地耦合到初級導(dǎo)體的次級繞組布置。

在工業(yè)領(lǐng)域中，傳感器和致動器布置在緊固元件上，該緊固元件例如被設(shè)計為所謂的主動桿，通過該緊固元件，能量和/或數(shù)據(jù)就例如通過電磁耦合方法來傳輸?shù)絺鞲衅鳌Ｉ暾埲说奈搭A(yù)公開的申請DE 10 2018 109 267.9提出這種緊固元件。

在工業(yè)應(yīng)用中，有利的情況是，在例如呈桿(例如，長度為70cm且直徑為8cm)的形式的單個緊固元件上布置若干傳感器。這里，能量傳輸可以被實現(xiàn)為點對點系統(tǒng)。對于如點對點系統(tǒng)的這種傳輸，必須針對次級側(cè)上的每一接收方(例如，傳感器)在初級側(cè)上提供一個功率電子器件單元。由此，沿著載體、即桿進(jìn)行連續(xù)定位是不可能的。是否能夠進(jìn)行可旋轉(zhuǎn)的定位取決于旋轉(zhuǎn)自由度，該旋轉(zhuǎn)自由度由繞組的設(shè)計決定。已知不同種類的繞組，例如，呈圓形/矩形/螺線管的形狀的繞組。

優(yōu)選地，應(yīng)布置若干傳感器和/或致動器以使得能夠在這樣的桿上自由地定位和旋轉(zhuǎn)。這里，必須要向傳感器和致動器提供電能。此外，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

本發(fā)明的目的是提供一種允許傳感器和致動器自由地定位在緊固元件上、特別是在所述桿上的裝置，其中應(yīng)以感應(yīng)方式而不是以限于導(dǎo)體的方式來供應(yīng)電能。

發(fā)明內(nèi)容

通過具有權(quán)利要求1的特征的用于感應(yīng)地傳輸電能和/或數(shù)據(jù)的裝置，可以將一個或多個次級側(cè)接收方自由地定位在載體上。這里，非常有利地通過在初級側(cè)上的至少一個曲折形狀繞組和在次級側(cè)上的至少一個曲折形狀繞組進(jìn)行電能的感應(yīng)傳輸。

這里，本發(fā)明的特別有利的方面提出，在次級側(cè)上彼此偏移地并相互重疊地布置多個曲折形狀繞組。以此方式，多個次級側(cè)接收方可以定位在緊固元件上并同時被供應(yīng)能量。

這里，特別地有利地提出，將補償和整流電路分配給每個曲折形狀繞組。這樣，就避免了點對點系統(tǒng)的能量傳輸?shù)娜秉c。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提出的是，將所有補償和整流電路分配給單個中間電路。

取決于接收方的可旋轉(zhuǎn)位置，磁場以不同方式穿過繞組。由于幾何結(jié)構(gòu)，一個繞組將始終具有最高感應(yīng)電壓或與初級側(cè)的最大磁耦合。由于所有補償和整流電路都分配給單個中間電路，因此從此繞組向此中間電路饋電，由此可以進(jìn)行大致恒定的能量傳輸。這些曲折形狀繞組和所分配的補償和整流電路各自形成接收方。由此，可以使用多個接收方。所使用的接收方越多，能量傳輸就越穩(wěn)定，但是部件開銷也會增加。特別有利的實施方式提供具有120°偏移的三個接收方。純粹地原理上，也能夠用本身已知的電路來抵消波動。

附圖說明

在附圖中描繪了并在以下描述中更詳細(xì)地解釋了本發(fā)明的示例性實施方式。

圖1示出了用于將能量傳輸?shù)娇啥ㄎ坏慕邮辗降某跫墏?cè)繞組和次級側(cè)繞組。

圖2示意性地示出了次級側(cè)的繞組，這樣的繞組有三個并疊加在一起。

圖3示出了電路，其中接收方具有三個繞組。

圖4示出了經(jīng)過圖3所描繪的三個次級側(cè)繞組中的每個的極的耦合因子，