[发明专利]线圈组件

说明书

一种线圈组件，用于产生或接收交变磁场，所述线圈组件包括：具有至少一匝线圈的至少一个初级线圈；以及具有至少一匝线圈的至少一个次级线圈，其被设置用于选择性影响所述线圈组件的谐振性能，其中，初级线圈具有主导体和至少区段地围住所述主导体的屏蔽导体。屏蔽导体与主导体导电连接并且具有电性中断的至少一个区段。

技术领域

本发明涉及一种用于产生或接收交变磁场的装置。这种装置原则上是已知的并且分别包括一电性线圈，其借助于交变电压被通电，用以产生交变磁场。但是，该线圈也可以用以接收交变磁场，其方式是，在线圈中基于涌动穿过(durchflutenden)该线圈的交变磁场所感应出的电压被分接到线圈的接头上。

背景技术

上面所提到的形式的装置(也可以被称作磁天线)例如被用于电功率传递，特别是用于电池或蓄电池所运行的电消耗器的无线供电。还应用在通信技术(传递通信信号)和测量技术(例如磁场探测器)中。

所提到的装置的问题在于运行中出现的电磁损失，它们例如可以负面地影响电功率传递的效率。换句话说，所述装置的对应的效率不令人满意。出于该原因，借助于适当的电子电路来尝试，影响对应的装置的谐振性能(Resonanzverhalten)，使得该装置的效率至少在运行点上(例如在特定的交变电压频率下)被提高。在理想情况下，在其中该装置的所谓的谐振超高部占据其最大值的频率与交变电压频率相一致，该装置应当在该交变电压频率下运行。

用于产生所希望的谐振超高部的电子电路例如包括可变电容器，其与设置用于产生或接收交变磁场的线圈耦接。此外可以使用附加的电容器和电感器，以强制产生特定的谐振超高部。但是，用于这种电子“谐振优化电路”的成本以及用于校准该电路的耗费体现出巨大的缺点，使得存在对用于谐振优化的、较简单且成本较低廉的解决方案的需求。

发明内容

根据本发明提出一种线圈组件，该线圈组件包括具有至少一匝线圈的至少一个初级线圈以及具有至少一匝线圈、被设置用于选择性地影响线圈组件的谐振性能的至少一个次级线圈。初级线圈具有主导体和至少区段地围住主导体的屏蔽导体，其中，屏蔽导体与主导体导电连接并且具有至少一个电性中断的区段。

初级线圈也可以被称为有效线圈，其中，次级线圈作为辅助线圈起作用，以便选择性地影响整个线圈组件(特别是初级线圈)的谐振性能。“选择性地影响”在这一点上被理解为朝向希望的状态有目的地改变。属于这一点的还有根据预先给定的标准(例如特定频率范围内的谐振超高部或待维持的最大阻抗)进行的优化。换句话说，可以设计为，选择性地影响初级线圈的或者说所谓的Q系数或品质系数的品质的改进。利用根据本发明的线圈组件例如可行的是，将品质系数从Q＝0.5的常见值改善到Q＝5的范围内的值上。

不仅初级线圈，而且次级线圈可以分别被构造为简单的(单匝或多匝)导体回环(“环形天线”)，其中，导体例如被圈形地回弯到其自身上。优选地，初级线圈至少区段地电绝缘，由此禁止不希望的初级线圈的电接触。

根据本发明的线圈组件结合了若干优点。一方面，该线圈组件在没有昂贵的谐振优化电路的情况下也可以足够用。为了影响谐振性能，特别仅仅使用一个或多个次级线圈。该解决方案已被证实为出人意料地有效，并且具有低成本或者说容易的可转换性的优势。此外，初级线圈的特别地感应的阻抗可以低于借助于单独的电子电路来常规地影响谐振性能的情况。在后者的情况下，反抗线圈的低效率(高阻尼)必须一定程度上强制产生线圈中的振动(Schwingung)。在根据本发明的线圈组件中，与之相反，直接提高了效率，其方式是，振动的阻尼本身被减少。功率损失可以因此被显著降低。特别地，转换成废热的损失被降低，使得根据本发明的线圈组件在运行中比常规地谐振优化的线圈发热得较少。