[发明专利]用于感应传递电能的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于感应传递电能的装置。这种装置用于向在电动车辆上所安装的、可重复充电的电池进行感应充电。目前，这种装置通常是按照初级侧和次级侧之间以1∶1的比例来构造。因为两侧彼此是匹配的，不能直接使用完全不同的次级侧的设计来进行能量传递。至少，效率是明显降低的，并在次级线圈明显小于初级线圈时发生高得多的场泄露。

背景技术

WO2008/051611A2中公开了一种用于向车辆感应传递电能的系统，其中在固定不动的初级侧以及在车辆上的次级侧，都具有多个线圈。在初级侧和次级侧的线圈布置构造为彼此对称的。初级线圈的总的供电单元可以改变在初级线圈中所提供的电流之间的相位差，以便实现磁通量线的非对称形状。因此通量线形状应适配于次级线圈的位置，也就是说，应补偿次级线圈相对于初级线圈具有的可能的侧向移位。

发明内容

因此，本发明的目的在于，得到一种在同一充电站以不同的充电功率向车辆进行感应充电的解决方案，其特征在于很高的效率因数和最小的泄露损失。

根据本发明，此目的可以通过一种具有权利要求1所述特征的装置来实现。优选的实施形式在从属权利要求中给出。

本发明提供了至少两个相同类型的初级感应器，用于由一静止的单元向处在邻近位置的车辆感应传递电能，所述初级感应器可以彼此独立地被供电，其中各自的电流的提供可由一个中央控制单元来激活或关闭。因此，本发明的核心思想在于初级感应器的模块化，这必然意味着次级感应器的相应模块化。优选的是设计一种多个相同类型的初级感应器组成规则的二维布置形式，例如其可以具有矩形矩阵的形式。除典型的矩阵形式外，可选的是一种彼此相邻的多行形式，这些行在其纵向方向上相对于彼此具有一个行的网格间距的一半的移位，以便实现较高的包装密度。

出于对整个系统的模块化构造的考虑，各个初级感应器可具有各自的供电单元，其中所有的供电单元与一个共同的控制单元相连，该控制单元分别控制供电单元向各个初级感应器提供电流，特别是通过激活或关闭各个供电单元。此外可选的是，设计一个具有多个输出的中央供电单元，每个输出与一个单独的初级感应器相连接。在这种情况下，各个输出单独受该控制单元的控制。

对哪些初级感应器供电的判断，可以由控制单元根据对初级感应器的阻抗测量或者电压测量来得到，通过这些测量可发现在各个初级感应器的区域内是否存在次级感应器。为此，该供电单元具有一个相应的测量装置，其中使用一种纯电压测量来侦测次级感应器的位置要求次级感应器被激励。

车辆侧的次级感应器的数目可根据车辆的充电功率需求，介于充电站的单独一个初级感应器和全部数目的初级感应器之间。其中，如果具有多个次级感应器则应为如此的布置形式，即，通过对车辆进行合适的定位，多个次级感应器与初级感应器之间得以同时成对重叠。当次级感应器的布置形式至少与初级感应器的布置形式的部分区域匹配时，可以满足这一点。

本发明允许在一个为大型车辆的功率需求所设计的、对较小的不需要最大可能的充电功率的车辆不会有任何显著功率损失的充电站上，对具有不同功率需求以及在每种情况下都与此功率需求相匹配的次级侧的不同大小的电动车辆进行感应充电。本发明进一步为较小的车辆提供了多个同样最佳的充电位置，即，对于较小车辆的定位确立了特定的容差。本发明也提供了这样的可能性，即，在单个的大型车辆可用的充电站上可同时对多个较小车辆充电。

此外，根据本发明的模块化涉及较小的初级感应器和次级感应器的更多的单元数目，这在大批量生产中带来了价格优势。模块化同样对供电单元来说是具有相同意义的。本发明的另一优点在于得到冗余。因此，当初级和/或次级感应器和/或供电单元的一部分失效时，以较低的充电速率充电也是可行的，其中失效的元件是被关闭的，仅有完好的元件被使用。

附图说明

以下参照附图来阐述本发明的实施例。

图1为一个根据本发明的装置的实施形式的示意图，其中电动车辆大致处在充电位置。

图2为具有不同的次级线圈布置形式的不同尺寸电动车辆的示意图。

图3示出图2中的不同尺寸的电动车辆，其都处在根据本发明的初级线圈布置形式的充电位置中。

图4为矩阵形式的不同初级线圈布置形式的多个例子。

图5为具有移位的、长度不同的多行线圈的初级线圈布置形式。

图6为带有单个次级线圈的电动车辆在根据本发明的一种初级线圈布置形式中的不同充电位置。