[发明专利]用于无接触地传输能量的传输系统

说明书

用于利用传输系统无接触地将电能传输给负载的方法具有下述步骤：利用初级整流器将来自交流电源的交流电转换成直流电；利用初级逆变器将由初级整流器所产生的直流电转换成交流电；改变在传输系统的初级部分的部件处的初级参数，以至于作为结果由此改变了由负载吸收的电功率；无接触地将由初级逆变器所产生的交流电的电能从初级线圈传输到次级线圈上；利用次级整流器将在次级线圈中产生的交流电转换成直流电；改变在传输系统的次级部分的部件处的次级参数，以使得作为结果由此改变了由负载所吸收的电功率；将电能作为直流电输送给负载。

技术领域

本发明涉及一种用于无接触地将能量传输给负载的传输系统，一种用于无接触地将能量传输给负载的方法，以及一种车辆系统。

背景技术

电的能量存储器在多个应用中被使用。特别地，在移动的应用中例如将电池用作能量存储器。例如电池在电动车或者混合动力车中被用作能量存储器，以便给电动车的或者混合动力车的电的驱动马达提供能量。为了能够将电池作为能量存储器在车辆中使用，必须附加地提供用于给电池充电的可能性。

在这种情况下普遍的是，车辆中的高压电池例如通过到公共电网上的电流连接来进行充电。为此可以例如在房屋的车库中安装充电适配器，各个车辆能够通过电线连接到该充电适配器上。备选地，所述充电适配器位于车辆侧面，并且能够连接到传统的插座上。

EP 26 23 363示出了传统的用于能量存储器的充电装置。

此外，如今已知感应的充电系统作为传输系统，在该充电系统中，能量从充电适配器通过两个线圈的感应耦联无线地传输给车辆。

由DE 10 2014 207 854已知用于无接触地传输能量的传输系统。

在电动车的所谓感应充电中，对于车辆电池充电所必需的能量不是通过充电电线传输到车辆（传导地充电），而是通过具有大的空气缝隙的变压器无接触地传输。在这种情况下，典型地，变压器的初级线圈要么被放入在地板中，或者成型为放到地板上的充电盘，并且借助于合适的电子部件与电网相连接。变压器的次级线圈典型地固定地安装在车辆的底板中，并且在它那方面借助于合适的电子部件与车辆电池相连接。为了能量传输，初级线圈产生了高频的磁的交变场，所述磁的交变场穿过次级线圈，并且在那里感应了相应的交流电。初级整流器、初级功率修正滤波器、初级阻抗转换器、初级逆变器以及具有初级线圈的初级振荡回路形成了所述传输系统的初级部分。具有次级线圈的次级振荡回路、次级整流器、次级阻抗转换器以及作为待充电的电池的负载形成了所述传输系统的次级部分。在初级阻抗转换器的输入端处的电压等于由可变的初级改变因数和在初级阻抗转换器的输出端处的电压所得出的乘积。由负载吸收的电功率借助于初级部分的部件的初级参数的改变来调节，例如在初级阻抗转换器处，初级改变因数作为初级参数改变，并且初级阻抗转换器是所述传输系统的第一部分的部件。与此不同地，初级逆变器的脉冲模式调制的控制信号也可以作为初级参数改变。以不利的方式没有实现对于传输系统的优化，以便获得最大的效率。

发明内容

发明的优点

根据本发明的用于无接触地将电能传输给负载的传输系统包括：初级整流器，用于将来自交流电源的交流电转换成直流电；初级逆变器，用于从由初级整流器所产生的直流电来产生交流电；传输装置，用于从初级逆变器利用初级线圈和次级线圈无接触地传输交流电的电能；次级整流器，用于将来自次级线圈的交流电转换成直流电，其中初级整流器、初级逆变器以及初级线圈形成了传输系统的初级部分，并且次级线圈以及次级整流器形成了传输系统的次级部分；优选地，负载；控制-和/或调节单元，用于控制和/或调节传输系统，其中利用该传输系统能够实施在本专利权申请文件中所说明的方法。传输系统的效率可以因此甚至在使用来自不同的生产商的初级部分和次级部分的情况下也能够简单地最大化。

在另一设计方案中，所述传输系统包括初级功率探测装置，用于探测在初级部分处的、特别是在初级整流器的输入端处的初级电功率。