[实用新型]感应电能传输系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于向车辆传输电能的感应电能传输系统。

背景技术

车辆、尤其是电动车辆、更特别是轨道车辆和/或道路汽车可通过借助于感应电能传输而传输的电能来操作。这种车辆可包括电路布置结构，所述电路布置结构可以是车辆的牵引系统或牵引系统的一部分，包括适于接收交变电磁场并通过电磁感应产生交流电的接收装置。另外，这种车辆可包括适于将交流电(AC)转换为直流电(DC)的整流器。DC可用于对牵引电池进行充电或操作电机。在后一情况下，DC可借助于逆变器被转换成AC。

感应电能传输例如使用两组例如三相的绕组来实施。第一组安装在地面上(初级绕组结构)，且可通过路侧功率转换器(WPC)来馈送。第二组绕组(次级绕组结构)安装在车辆上。例如，第二组绕组可附连至车辆下面，在有轨电车的情况下是在它的一些车厢下面。对于汽车而言，第二组绕组可附连至车辆底盘。第二组绕组或通常而言的次级侧一般被称为吸收布置结构或接收装置。第一组绕组和第二组绕组形成了用于将电能传输至车辆的高频变换器。这可在静态(当车辆不移动时)下和动态(当车辆移动时)下进行。

包括可移动初级元件的感应电能传输系统是已知的。US5654621A公开了一种感应变送器，其具有初级元件和附连至车辆的次级元件，其中，初级元件是电能驱动的，以便在具有预定空间区域的全部三个空间坐标中移动。

DE102010042395A1公开了一种对车辆电池进行感应充电的系统，其中，初级线圈能够自动地放置。

DE102007033654A1公开了一种具有驱动装置的基础单元，以减小初级导体和次级线圈之间的距离。

US2010/0235006A1公开了一种可移动自动化充电设备，包括基底、剪式升降机、基架、联接部和充电器。充电器被构造成能物理地或通过接近来适配于车辆插座。

GB1403547.1(尚未公开)公开了一种包括静止部分和可移动部分的感应电能传输垫，其中，可移动部分包括初级绕组结构，其中，可移动部分能够在缩回状态和延伸状态之间移动。

PCT/EP2013/067414公开了一种待安装在电动车辆上的感应式吸收布置结构，该电动车辆要通过电能操作，所述电能通过电磁感应由所述布置结构来产生，其中：

-该布置结构包括吸收部分，该吸收部分包括用于接收磁场和用于产生电能的至少一个电感器，

-该布置结构包括待安装在车辆上的安装部分，

-该布置结构包括一个致动器或一组至少两个致动器，以用于致动吸收部分相对于安装部分的移动，

-安装部分和吸收部分通过至少一个连接部分可移动地彼此连接，

-致动器或致动器组可被致动，以使吸收部分沿竖直方向移动，

-致动器或致动器组可被致动，以使吸收部分附加地或替代性地沿横向方向移动。

还公开了，吸收部分的移动与安装在吸收部分上的电感器的输出电压无关地受控。

图1示出了根据现有技术的感应电能传输系统1的第一布局。表示出了路侧WS和车辆侧VS。直流电(DC)源提供DC输出电压，通常范围为500V-900V。DC电压源将输出电压提供至输入电压产生器件3，所述输入电压产生器件3能够产生大于其输入电压的输出电压。输入电压产生器件3的输出电压被提供至路侧功率转换器(WPC)4，所述路侧功率转换器4包括逆变器5和输出滤波器6。

在图2中示出了输入电压产生器件3。输入电压产生器件3包括串联连接的升压转换器7、中间电路电容器8和降压转换器9。升压转换器7产生大于其输入电压(例如DC电压源2(见图1)的输出电压)的电压。降压转换器9产生可变DC输出电压，该可变DC输出电压进而可提供WPC4的输入电压。因此，输入电压产生器件3由两级电压转换器提供。

返回至图1，WPC4产生用于高频变换器10的输入电压，所述高频变换器10包括初级绕组结构和次级绕组结构(未示出)。高频变换器10的次级绕组结构提供交流电(AC)输出电压，该交流电输出电压由整流器11进行整流，其中，整流器11的被整流的输出电压被提供至能量储存元件12，例如电池或蓄电池，或提供至车辆网络，尤其是牵引网络，例如提供至网络的DC电压链路。