[发明专利]用于无接触地对能量和数据信号进行传输的装置和方法

权利要求书

1.一种用于无接触地传输能量的装置，所述装置包括拾波线圈、发 送单元、接收单元和负载，其中，

-所述拾波线圈与一初级导线感应耦合，

-在所述拾波线圈上连接有供能回路和数据信号回路，

-所述供能回路包括所述负载，

-所述供能回路连同所述拾波线圈形成振荡回路，

-至少所述供能回路和/或所述数据信号回路包括频率滤波器，

-所述接收单元与所述数据信号回路耦合，

其特征在于，

-所述发送单元关于所述接收单元的耦合部对称地这样连接在所述数 据信号回路上，使得所述发送单元的信号在所述接收单元中消失，

-发送单元和接收单元一方面连接在拾波线圈上，另一方面能在发送单 元不影响接收单元的情况下同时工作，

-第一电感元件、第二电感元件、补偿单元和所述拾波线圈包括在一串 联电路内，

-所述发送单元与在所述第一电感元件和所述第二电感元件之间的连 接部相连接，并与在所述补偿单元和所述拾波线圈之间的第二连接部相连 接，

-所述接收单元连接在第三电感元件上，

-所述第三电感元件与所述第一电感元件和所述第二电感元件感应耦 合，其中，所述第一电感元件和所述第二电感元件沿相同方向卷绕。

2.根据权利要求1所述的用于无接触地传输能量的装置，

其特征在于，所述发送单元与所述接收单元感应耦合并与所述拾波线 圈相连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于无接触地传输能量的装置，

其特征在于，

所述拾波线圈通过第一感应耦合部和第二感应耦合部与所述接收单元 耦合，

所述发送单元通过所述第一感应耦合部和所述第二感应耦合部与所述 接收单元耦合，

其中，所述拾波线圈的信号在这两个耦合部中相叠加而所述发送单元 的信号在这两个耦合部中对消。

4.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

第一电感元件、第二电感元件、补偿单元和拾波线圈如此相互匹配， 使得所述发送单元的信号在所述第一电感元件和所述第二电感元件中分别 产生一个磁场，其中这两个磁场在所述第三电感元件中对消，

和/或

所述负载与所述第一电感元件和所述第二电感元件并联，

和/或

所述补偿单元与所述拾波线圈构造成相同的，

和/或

所述拾波线圈在第一区域中卷绕在铁磁芯上，其中所述铁磁芯至少部 分地包围所述初级导线的一部段，所述补偿单元包括卷绕在所述铁磁芯的 第二区域中的线圈，

和/或

所述负载与所述拾波线圈并联。

5.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

所述能量信号是频率在10kHz至100kHz之间的中频交变电流。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述能量信号是频率 为25kHz的中频交变电流。

7.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

所述初级导线中的所述能量信号的电流强度超过10A。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述初级导线中的所 述能量信号的电流强度超过50A。

9.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

所述能量信号和所述数据信号能够同时通过所述初级导线发送和/或 能够由所述初级导线接收。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述能量信号和所述 数据信号能够通过所述拾波线圈由所述初级导线接收。