用于车辆充电系统的感应充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于车辆充电系统(2)的感应充电装置(1)以及一种用于制造这种类型的感应充电装置(1)的方法。本发明专利技术还涉及一种具有这种类型的感应充电装置(1)的车辆充电系统(2)以及一种用于这种类型的感应充电装置(1)的磁通引导元件(4)的组件。本发明专利技术基于至少部分地在间隔的两个磁通引导元件(4)之间的间隙(5)中设置至少部分地导磁的填充组件(6)的总体构思。体构思。体构思。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆充电系统的感应充电装置
[0001]本专利技术涉及一种用于车辆充电系统的感应充电装置以及一种用于制造这种类型的感应充电装置的方法。本专利技术还涉及一种具有这种类型的感应充电装置的车辆充电系统以及一种用于这种类型的感应充电装置的磁通引导元件的组件。
[0002]为了提高终端用户对电动车辆的接受度，如果固定能量源和车辆的牵引电池单元之间的能量传输以非接触或无线方式进行，则会是有利的。无线能量传输对终端用户是有利的，这是因为例如无需携带或插入充电电缆。此外，固定感应充电站能够部分埋在地面区域中，使得可以更好地融入到城市景观或风景中。
[0003]DE10 2016 115 809 A1涉及一种InFO封装体，该封装体不适用于无线充电，尤其不适用于车辆充电系统中的感应能量传输。
[0004]CN 108511153 A涉及用于消费电子产品的小型充电线圈，其以柔性印刷电路(FPC)方法生产。这些充电线圈不适用于车辆充电系统中的感应能量传输。
[0005]US 2017/0121840 A1涉及一种制造用于消费电子产品的具有隐藏部件的结构的方法，但是不适用于车辆充电系统中的感应能量传输。
[0006]US 2015/321566 A1和DE 10 2012 103 315 A1涉及用于电动车辆的感应能量传输装置。
[0007]感应充电装置包括用于引导磁通的磁通引导元件，以便实现在无线能量传输期间传输损耗的减少。相邻端面上的磁通引导元件的定制配合将需要对所有相邻端面进行费力且昂贵的表面研磨。另一方面，省去磁通引导元件的定制配合导致了磁通引导元件之间的间隙，该间隙具有降低的磁通密度。
[0008]本专利技术的目的在于：为通用感应充电装置提出一种改进的或至少替代的实施例，该实施例尤其是在磁通引导元件之间的间隙中的磁通引导方面被优化。本专利技术的目的还在于：提出一种改进或至少一种替代的用于制造感应充电装置的方法，该方法尤其实现了更简单和更经济的制造。
[0009]根据本专利技术，该目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施例是从属权利要求的主题。
[0010]本专利技术基于以下总体构思：填充组件至少部分地设置在间隔的两个磁通引导元件之间的间隙中，其中该填充组件是至少部分导磁的。
[0011]根据本专利技术的用于车辆充电系统的感应充电装置包括用于生成或接收交变磁场的至少一个线圈。线圈能够构造为螺旋扁平线圈、尤其是圆形或矩形螺旋扁平线圈，或者构造为双D线圈。线圈能够基本围绕线圈绕组轴线缠绕。
[0012]线圈能够被构造为生成随时间变化的磁场的初级线圈，以便能够以预定的传输功率进行无线能量传输。为此，初级线圈能够通过固定的能源供应所需的电能。如果次级线圈位于初级线圈的随时间变化的磁场的有效范围内，则该线圈能够被构造为次级线圈，在该次级线圈中感应出交流电压。当次级线圈位于闭合电路中时，交流电压会产生电流(交流电)，该电流能够例如用于给牵引电池单元充电。
[0013]能够设置，预定的传输功率具有至少10kW的最大传输功率。至少10kW的最大传输
功率尤其有利于对车辆的牵引电池单元进行充电，以便最小化所需的充电时间。预定的传输功率能够实现在预定的和/或终端用户接受的时间跨度内对车辆的牵引电池单元进行充电的功率传输。
[0014]感应充电装置能够至少部分地形成固定感应充电站。感应充电装置能够至少部分地形成移动感应充电站。
[0015]感应充电装置还包括彼此间隔的至少两个磁通引导元件，其中，在彼此间隔的两个磁通引导元件之间形成有间隙。“间隙”应理解为非微观间隙。“间隙”能够理解为最小间隙。
[0016]间隔的磁通引导元件能够分别通过初级成型工艺单独形成和/或生产。换言之，间隔的磁通引导元件可以不通过使制造成一件或制造成一个部件的磁通引导元件分离来形成。
[0017]磁通引导元件与空气相比具有更高的磁导率并且能够至少部分地由亚铁磁和/或铁磁材料形成。磁通引导元件能够形成为板元件和/或烧结板元件。感应充电装置能够具有多个磁通引导元件、尤其是彼此间隔的多个磁通引导元件。能够设置，所有磁通引导元件彼此间隔地设置并且分别在相邻磁通引导元件之间形成至少一个间隙。磁通引导元件能够由软磁材料形成，尤其是由软磁铁氧体形成。磁通引导元件能够形成为铁氧体，尤其是铁氧体板或铁氧体瓦片。
[0018]至少一个间隙能够具有间隙高度和间隙宽度。间隙高度能够沿平行于线圈绕组轴线的方向形成。间隙宽度能够沿横向于和/或垂直于线圈绕组轴线的方向形成。间隙宽度能够通过沿横向于和/或垂直于线圈绕组轴线的方向在磁通引导元件的间隙面与由间隙间隔的另外的磁通引导元件的间隙面之间的距离来建立。磁通引导元件的间隙面能够平行于线圈绕组轴线定向。间隙高度能够对应于磁通引导元件相对于线圈绕组轴线的厚度。间隙高度能够对应于磁通引导元件的背离线圈的横向面与磁通引导元件的面向线圈的横向面之间相对于线圈绕组轴线的距离。背离线圈的横向面能够横向于和/或垂直于线圈绕组轴线定向。面向线圈的横向面能够横向于和/或垂直于线圈绕组轴线定向。间隙和/或最小间隙的间隙宽度能够为1mm到2mm，并且在制造工作量或要保持的制造公差与间隙体积之间提供最佳的张力比。
[0019]多个或所有磁通引导元件的背离线圈的横向面能够基本位于和/或定位在背离线圈的共同的平面中。多个或所有磁通引导元件的面向线圈的横向面能够基本位于和/或定位在面向线圈的共同的平面中。背离线圈的共用的平面和面向线圈的共用的平面能够设置成相对于线圈绕组轴线彼此间隔开。背离线圈的共用的平面和面向线圈的共用的平面能够彼此平行地定向。
[0020]多个或所有磁通引导元件能够具有相同的厚度。多个或所有磁通引导元件能够以类似方式构造。磁通引导元件能够在围绕线圈绕组轴线的周向方向上和/或围绕线圈绕组轴线周向地彼此间隔开。磁通引导元件能够相对于线圈绕组轴线彼此间隔开。多个或所有磁通引导元件能够彼此分开地形成。多个或所有磁通引导元件能够相对于壳分开地形成，尤其是相对于保护壳或相对于屏蔽壳和/或相对于线圈分开地形成。
[0021]填充组件至少部分地设置在间隙中，其中填充组件是至少部分导磁的。该间隙能够被填充组件完全填充。填充组件能够是完全导磁的。
[0022]当填充组件的一部分具有大于1.1和/或优选地至少1.5和/或优选地至少10的相对磁导率时，填充组件的该部分在此和在下文中被认为是导磁的。
[0023]当填充组件的一部分具有0.9到1.1的、尤其是1的相对磁导率时，填充组件的该部分在此和下文中被认为是磁中性的。
[0024]能够设置，填充组件的至少一部分具有至少50、尤其是至少100的相对磁导率。
[0025]通过填充组件，能够在间隔的两个磁通引导元件之间的至少一个间隙内提供关于能量传输的优化的并且如果适用的话复杂的磁通引导。
[0026]能够设置，间隔且相邻的磁通引导元件之间的每个间隙至少部分地或完全地由这种类型的填充组件填充。能够设置，对于多个间隙或所有间隙，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于车辆充电系统(2)的感应充电装置(1)，
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具有用于生成或接收交变磁场的至少一个线圈(3)，
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具有彼此间隔的至少两个磁通引导元件(4)，
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其中，在彼此间隔的两个磁通引导元件(4)之间形成至少一个间隙(5)，
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其中，填充组件(6)至少部分地设置在间隙(5)中，
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其中，所述填充组件(6)是至少部分导磁的。2.根据权利要求1所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述填充组件(6)具有磁通引导颗粒(7)，和/或
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所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分分别形成偏离球形的颗粒形状，和/或
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所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分分别形成回转椭球体的颗粒形状，和/或
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所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分分别形成三轴椭球体的颗粒形状，和/或
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所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分分别形成扁平的、尤其是透镜状或板状的颗粒形状。3.根据权利要求2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
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所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分作为填充物引入到间隙(5)中，和/或
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所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分作为松散填充物引入到间隙(5)中，和/或
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所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分作为压缩填充物引入到间隙(5)中。4.根据权利要求3所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
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填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物利用分开位置固定装置设置在间隙(5)中，其中，所述分开位置固定装置以相对于形成间隙的磁通引导元件(4)没有材料连接的方式设置在间隙(5)中，和/或
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填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物利用一体位置固定装置设置在间隙(5)中，其中，所述一体位置固定装置至少部分地以材料连接的方式与形成间隙的磁通引导元件(4)连接。5.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
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所述分开位置固定装置具有壳体、尤其是纸质材料的壳体，用于完全包住所述填充物、尤其是所述松散填充物和/或所述压缩填充物的磁通引导颗粒(7)，
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其中，所述壳体、尤其是纸质材料的壳体与所述填充物、尤其是所述松散填充物和/或所述压缩填充物的磁通引导颗粒(7)一起形成封装体。6.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
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利用一体位置固定装置设置在间隙(5)中的填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物形成多孔固体层，
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其中，所述多孔固体层由具有表面涂层的磁通引导颗粒(7)形成，所述表面涂层用于以材料连接的方式相互连接，和用于与形成间隙的磁通引导元件(4)以至少部分材料连接
的方式连接。7.根据权利要求2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
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所述填充组件(6)具有用于嵌入磁通引导颗粒(7)的至少一个嵌入基质，和/或
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所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分作为填充物引入所述填充组件(6)的至少一个嵌入基质中，和/或
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具有嵌入的磁通引导颗粒(7)的嵌入基质以糊状引入到间隙(5)中，或者
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具有嵌入的磁通引导颗粒(7)的嵌入基质以糊状引入到间隙(5)中，其中，由可主动硬化的基质材料、尤其是粘合剂材料形成嵌入基质，或者
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具有嵌入的磁通引导颗粒(7)的嵌入基质以糊状引入到间隙(5)中，其中，由可被动硬化的基质材料、尤其是热塑性材料和/或热固性材料和/或弹性体和/或水硬性材料形成嵌入基质。8.根据权利要求7所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
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具有嵌入的磁通引导颗粒(7)的嵌入基质形成箔元件，
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其中，至少一个这样的箔元件引入间隙(5)中。9.根据前述权利要求之一所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述填充组件(6)具有多个层(8)。10.根据权利要求9所述的感应充电装置(1)，其特征在于：
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所述填充组件(6)的至少一个层(8)形成导磁层(8a)，和/或
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所述填充组件(6)的至少一个层(8)形成磁中性层(8b、8c)，和/或
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所述填充组件(6)的至少一个导磁层(8a)设置在所述填充组件(6)的两个磁中性层(8b、8c)之间，和/或
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所述填充组件(6)的导磁层(8a)设置为触碰所述填充组件(6)的至少一个磁中性层(8b、8c)。11.根据权利要求10所述的感应充电设备(1)，其特征在于，
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所述填充组件(6)的至少一个磁中性层(8b、8c)是空气层，和/或
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所述填充组件(6)的至少一个磁中性层(8b、8c)通过磁中性固体层形成，和/或
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所述填充组件(6)的至少一个磁中性固体层形成磁中性外层(9)，所述磁中性外层至少部分地在间隙(5)内和至少部分地在间隙(5)外形成。12.根据权利要求10至11之一所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：