[发明专利]固定感应充电站

说明书

一种用于车辆(2)的固定感应充电站(1)包括：感应充电装置(3)、用于非接触式能量传递的能量传递模块(4)、电子单元(5)，其中所述能量传递模块(4)和电子单元(5)在空间上组合。

技术领域

本发明涉及一种用于包括感应充电装置的车辆的固定感应充电站。

背景技术

为了提高电动车辆在终端用户中的接受度，当固定能量源与车辆的能量存储装置之间的能量传递以非接触方式进行时，这可能是有利的。非接触式的能量传递对于终端客户而言是有利的，因为不需要例如携带或插入充电电缆。此外，固定感应充电站还能够部分地埋在地下区域中，从而可以更好地集成到城市景观或自然景观中。埋入式感应充电站还受到特别良好的保护来防止人为破坏造成的损害。

连接到固定能量源的固定感应充电站能够通过初级侧线圈产生随时间变化的磁场。电动车辆具有包括次级侧感应线圈的感应充电装置。如果感应充电装置位于固定感应充电站的磁场区域中，则随时间变化的磁场在感应充电装置的感应线圈中分别感应出交流电流或交流电压。感应出的交流电流或交流电压可以用于给车辆的能量存储装置充电。

感应能量传递的效率随着施加在初级线圈处的交流电压的频率增加而增加。因此，现有技术的固定感应充电站包括：能量传递模块，在所述能量传递模块中布置有至少一个初级侧感应线圈；以及电子单元，所述电子单元以适当的方式转换提供给能量传递模块的交流电压。为此，电子单元可以包括功率电子单元，所述功率电子单元将通常为50Hz或60Hz的交流电压的供电频率转换为至少10kHz至200kHz的频率范围，以确保低损耗感应能量传递。

电子单元在操作期间产生的热能必须耗散，以便防止损害电子单元。为此，电子单元布置为在空间上与能量传递模块间隔开，从而能够通过空气冷却将电子单元的热能排放到周围区域。

由于空间上的间隔(通常能够达到5m或更大)，高频交流电压必须通过合适的电线传输到能量传递模块。由于所施加的交流电压的高频，这些电线必须具有合适的电磁屏蔽，以便保护固定感应充电站的周围区域免受不希望的干扰辐射。

现有技术的一个缺点是电磁屏蔽是高成本的，并且由于空气冷却，电子单元构成声干扰源。另一个缺点是，由于空气冷却，必须将电子单元安装在行驶表面的外部，从而使得固定感应充电站不能在自然景观或城市景观中进行光学集成。此外，可触及的电子单元还可能遭受故意破坏造成的损坏。

发明内容

本发明的目的是提出一种更容易地和更成本有效地制造的上述类型的固定感应充电站，其中，还能够将所述固定感应充电站更好地集成在自然景观或城市景观中。

根据本发明，该问题通过独立权利要求的主题解决。有利的实施方案是从属权利要求的主题。

本发明基于在空间上组合的能量传递模块和电子单元的总体思想。

根据本发明的用于具有感应充电装置的车辆的固定感应充电站包括用于非接触式能量传递的能量传递模块和电子单元，其中能量传递模块和电子单元在空间上组合。能量传递模块可以导电地连接至电子单元。电子单元可以导电地连接到电能量源，例如电网。

该电子单元可以具有功率电子模块，所述功率电子模块可以包括例如逆变器和/或谐振电路和/或功率因数补偿滤波器(功率因数补偿，缩写为PFC)。电子单元还可以具有至少一个通信模块和/或定位模块和/或安全相关模块。

能量传递模块和电子单元可以在壳体中组合。空间上组合可以理解为是指电子单元与能量传递模块之间的最短空间距离小于2m，特别是小于1m。这里可以设置电子单元与能量传递模块之间的最短空间距离小于电子单元的最大尺寸与能量传递模块的最大尺寸之和。可以进一步设置，电子单元和能量传递模块之间的最短空间距离小于电子单元的最大尺寸或能量传递模块的最大尺寸。