[发明专利]能够监控次级部件运行状态的无接触电源的初级部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无接触电流供电装置的初级部件，其中，该初级部件借助次级部件次级线圈上的电感无接触地传输电功率，该初级部件至少可与该次级部件的次级线圈分离，并且该初级部件可与电压源相连接。此外本发明还涉及一种具有这样的初级部件的电流供电装置。

背景技术

这样的电流供电装置例如应用于工业中的自动化技术领域中。可能的应用还有机器人中的应用，例如在机床以及无接触充电设备中。此外还可以考虑个人消费领域中的应用。无接触电流供电装置的基本优点在于，不需要要求移动的电缆并因此可以避免由于磨损造成的电缆断裂。此外还可以避免有问题的接触电阻和无保护的高压接触。与此相关地，该技术提供了对在有爆炸危险的环境中的飞弧的有效防护。

在US20050018452 A1中公开了一种无接触电源，其中，通过电压源为初级电流回路供能，并将该能量无接触地传输到次级电流回路。该两个单元之间的距离以及该两个电流回路的耦合系数都是预先定义的。

此外，无接触能量传输的工艺也同样是学术研究的题目(例如参见Mecke，R.：“Einfuehrung in die Technologie der kontaktlosenEnergie-und Datenuebertragung”，Workshop KontakloseEnergieuebertragung KONTENDA 2003，IGZ-Barleben，14.Oktober2003)。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，进一步开发一种本文开始所述类型的初级部件，使得同时还可以对次级部件的运行状态进行分析。

本发明的技术问题通过一种用于无接触电流供电装置的初级部件来解决，其中，该初级部件用于借助次级部件次级线圈上的电感无接触地传输电功率，其中，该初级部件至少可与该次级部件的次级线圈分离，可与电压源相连接，其中，该初级部件具有由电流传感器和分析单元构成的识别单元，用于识别次级部件的运行状态。

该技术问题还通过一种具有这样的初级部件的电流供电装置来解决，其中，该电流供电装置具有次级部件，该次级部件用于借助电感无接触地接收电功率，以及用于将该感应的功率传送给至少一个功率接收器。以这种方式可以实现具有高度灵活性的、任意组合的模块化的无接触电流源。

本发明基于这样的认知，在电流供电装置中通过常规电流分析经过机械电流接触很容易从次级部件提取关于次级部件运行状态的信息，在无接触电流供电装置中却不能容易地在初级侧得到该信息。该直接与所要求的次级部件的可分离性和灵活操作性相矛盾的问题借助识别单元来解决，该识别单元设置在初级部件中并借助电流传感器和分析单元来确定次级部件的运行状态。因此为了最佳利用初级部件和次级部件之间的“无接触连接”，通过该无接触连接从初级部件获得次级部件的运行状态。

因此可以借助该识别单元例如实现发送能量的初级部件的附加的自保护。借助初级部件中的“电流分析”还可以判断次级部件是否确实存在。由此可以断开初级部件并避免电流供电装置的运行状态对初级部件造成的不必要的负载。

此外，识别单元还使得能够验证次级线圈的位置，或者例如还可以验证次级部件本身的位置。借助初级部件中的电流分析还可以判断初级线圈与次级线圈的距离是否事实上是预定的或期望的距离。这是一个很重要的特性，例如就是在对具有次级部件的组件和对象的机器定位或位置控制中也是如此。

本发明的识别单元使得可以对次级线圈以及例如还对次级部件本身进行位置测量。借助在初级部件中的“电流分析”可以判断所查找的初级部件和次级部件之间的距离有多大。当涉及到表征包含次级部件的组件和对象时，这是一个很重要的特性。

一种优选实施方式是，在初级部件中分析单元用于给出关于初级线圈与次级线圈之间距离的第一信息作为对于第一运行状态的识别，该信息例如用于表征次级线圈的位置。

在一种优选实施方式中，初级部件的分析单元用于给出关于次级部件的至少一个功率接收器的电负载的第二信息作为对于第二运行状态的识别，该信息例如用于表征至少一个功率接收器或相关的次级部件。

在一种优选实施方式中，初级部件的分析单元用于输出所述第一信息以确定初级部件与次级部件之间的距离，该信息例如用于表征次级部件的位置。

在一种优选实施方式中，初级部件的分析单元用于输出用于确定有功电流或无功电流的信息，然后可以借助所确定的有功电流或无功电流来判断电流供电装置的运行状态。