绕组结构的初级侧和次级侧装置、用于感应电力传输的系统以及向车辆感应式地供电的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于感应电力传输的系统的包括初级绕组结构(W1、W2、W3)的初级侧装置(1)，其中，所述初级侧装置(1)包括至少三个相线以及每个相线的至少一个绕组结构(W1、W2、W3)，其中，各个绕组结构(W1、W2、W3)包括至少一个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)，其中，所述绕组结构(W1、W2、W3)沿着所述初级侧装置(1)的纵向轴线(x)延伸，其中，第一绕组结构(W1)和第二绕组结构(W2)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)之间的间距(P12)从一个所述子绕组结构的长度与[0,1]的区间内的值的乘积中选择，其中，所述第一绕组结构(W1)与第三绕组结构(W3)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)之间的间距(P13)比所述第一绕组结构(W1)与所述第二绕组结构(W2)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)之间的间距(P12)小。本发明专利技术还涉及一种用于感应电力传输的系统以及用于向车辆感应式地传输电力的方法。

The primary and secondary side devices of the winding structure, the system for induction of electric power transmission and the method of induction power supply to the vehicle

The invention relates to a method for including the primary winding structure of inductive power transfer system (W1, W2, W3) of the primary side device (1), wherein, the primary side of the device (1) comprises at least three phase, each phase of at least one of the windings (W1, W2, W3), which and each winding structure (W1, W2, W3) comprises at least one sub winding structure (SW1_1,... SW3_3, where the winding structure (W1, W2, W3) extends along the longitudinal axis (x) of the primary side device (1), wherein the corresponding sub winding structure of the first winding structure (W1) and the second winding structure (W2) (SW1_1,...) The distance between P12 (SW3_2) is selected from the product of the length of a sub winding structure and the interval value of [0,1], where the first winding structure (W1) corresponds to the third winding structure (W3) corresponding to the sub winding structure (SW1_1,...). The distance between SW3_3) (P13) is a sub winding structure corresponding to the first winding structure (W1) and the second winding structure (W2). (SW1_1,... The distance between SW3_2) is small (P12). The invention also relates to a system for induction of power transmission and a method for transmitting electric power to a vehicle.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】绕组结构的初级侧和次级侧装置、用于感应电力传输的系统以及向车辆感应式地供电的方法
本专利技术涉及一种用于感应电力传输的系统的绕组结构的初级侧和次级侧装置。此外，本专利技术涉及一种这样的用于感应电力传输的系统以及用于向车辆感应式地传输电力的方法。
技术介绍
电动车辆、特别是有轨车辆和/或道路汽车可以通过借助于感应电力传输而传输的电能来运行。这样的车辆可以包括电路装置，所述电路装置可以是车辆的牵引系统或者牵引系统的一部分，电路装置包括接收装置，所述接收装置适于接收交变磁场并且通过电磁感应而生成交变电流。此外，这样的车辆可以包括整流器，所述整流器适于将交流电(AC)转换为直流电(DC)。直流电可以用于对牵引电池充电或者操作电气机器。在后者的情况中，直流电可以借助于逆变器转换为交流电。使用两组绕组结构进行感应电力传输。第一组安装在地上(初级绕组结构)，并且可以通过路边电源转换器(WPC)馈送。第二组绕组(次级绕组结构)安装在车辆上。例如，在电车的情况下，在一些车厢之下，第二组绕组可以附接在车辆下部。对于汽车，第二组绕组可以附接到车辆底盘。次级绕组结构或者一般地次级侧通常称为拾取装置或接收器，或者是拾取装置或接收器的一部分。初级绕组结构和次级绕组结构形成了高频变压器，以将电能传输到车辆。这可以在静态状态(当车辆不移动时)和动态状态(当车辆移动时)下完成。特别是在道路汽车的情况下，静止的初级单元包括通常布置成在空间上分开的多个元件。WO2011/145953A1公开了一种具有三个环形导体的三相拓扑结构。导体彼此重叠，使得电流相位在每个相邻导体中相差60°，从而沿着轨道的长度产生移动的场。WO2011/145953A1中公开的轨道的间距被设置成使得提供第一相线的第一导体到提供第二相线的第二导体的相继的环路部分之间的间距是一个环路的长度的2/3，其中，第一导体和提供第三相线的第三导体的相应的环路部分之间的间距是长度的4/3。这是因为相位之间的平衡的相互耦合，其被描述为WO2011/145953A1中公开的三相轨道拓扑的特征。PCT/EP2014/074889(申请号，还未公开)描述了一种操作三相初级绕组结构和初级单元的方法。对于提供用于感应电力传输的系统的绕组结构的初级侧和次级侧装置、用于感应电力传输的系统以及向车辆感应式地传输电力的方法方面存在技术问题，其中安装空间被缩小。
技术实现思路
通过具有权利要求1、19、22和28的特征的主题提供所述技术问题的解决方案。此外，通过具有从属权利要求的特征的主题提供本专利技术的另外的实施例。本文提出了感应电力传输的系统的或用于感应电力传输的系统的包括初级绕组结构的初级侧装置。所述系统可以是用于向车辆感应式地传输电力的系统。包括初级绕组结构的初级侧装置可以是所谓的感应电力传输板或充电板的一部分。这样的板可以安装在路线或停车位的表面上或者集成在这样的表面内。如果利用工作电流激励或者供应初级绕组结构，则初级绕组结构生成交变(电)磁场。该电磁场可以被一个或多于一个的次级绕组结构接收。下文中，初级绕组结构也可称为绕组结构。初级侧装置包括至少三个相线以及每个相线的至少一个绕组结构。绕组结构可以通过一个或多于一个的导体提供。相线可以通过绕组结构提供，反之亦然。每个绕组结构包括至少一个子绕组结构。子绕组结构可以通过绕组结构的至少一部分提供。特别地，子绕组结构可以提供环路或线圈，其中，环路或线圈通过绕组结构的一个或多个部分提供。绕组结构沿着初级侧装置的纵向轴线延伸。优选地，绕组结构包括沿着初级侧装置的纵向轴线延伸的多个子绕组结构，所述纵向轴线可以平行于绕组结构的纵向轴线。在该情况下，绕组结构的相继的子绕组结构可以沿着所述纵向轴线彼此相邻地布置。彼此相邻可以意味着子绕组结构的中心轴线、特别是对称轴线沿着纵向轴线彼此间隔开、例如以预定距离彼此间隔开。环路或线圈可以是圆形的、椭圆形的或矩形的。当然，也可以是其它几何形状。初级侧装置的纵向轴线例如可以与在初级绕组结构上方行驶到充电位置的车辆的期望的行进方向平行。邻近或相邻的绕组可以是反向的。这可以意味着在第一子绕组中流通的电流顺时针地定向，其中，在邻近或相邻的第二子绕组中流通的电流是逆时针的。顺时针方向可以相对于指向同一方向的平行的中心轴来限定。如果电流流经所述子绕组，则相邻的子绕组将产生大小相同但是沿相反方向的磁场。特别地，绕组结构可以通过扁平绕组结构提供，特别是扁平环路或线圈。这意味着绕组结构基本布置在二维平面内。如果绕组结构由交流电流激励，则每个子绕组结构均可以提供相应的相线的一个极。初级侧装置的纵向轴线表示下述轴线：至少三个绕组结构中的每一个的所述至少一个子绕组结构沿着所述轴线延伸。这意味着，所述至少三个绕组结构中的每一个均包括沿着所述纵向轴线延伸的至少一部分。所述至少三个绕组结构的对应的子绕组结构、例如每个绕组结构的第一子绕组结构被布置为沿着所述纵向轴线彼此具有预定的位移。该位移可以称为对应的子绕组结构之间的间距。所述间距例如可以是所述对应的子绕组结构的几何中心之间的沿着纵向轴线的距离。并且，间距例如可以是所述子绕组结构的后端有效部之间沿着纵向轴线的距离。每个绕组结构的对应的子绕组结构可以表示沿着纵向轴线在子绕组结构的顺序中具有相同位置的子绕组结构，即，各个绕组结构的第一子绕组结构、各个绕组结构的第二子绕组结构等等。纵向轴线还可以限定为极或极对所沿着其定位的轴线。第一绕组结构、第二绕组结构和至少第三绕组结构可分别包括至少一个沿着纵向轴线延伸的绕组部分和至少一个沿着横向轴线延伸的绕组部分。横向轴线可以定向为正交于纵向轴线。横向轴线和纵向轴线可以跨越绕组结构基本上所布置于的平面。纵向轴线和横向轴线可以都定向为垂直于竖直轴线，其中，竖直轴线可以定向为平行于子绕组结构的对称轴，并且定向为从初级侧装置朝向次级侧装置。特别地，竖直轴线可以与电力传输的主方向平行。关于方向的方向性术语、例如“上”、“下”、“前”、“旁”可以涉及前述纵向轴线、横向轴线和竖直轴线。绕组结构、特别是各个子绕组结构由此可以通过基本上或者完全平行于纵向轴线延伸的部分和基本上或者完全平行于横向轴线的部分来提供。特别地，各个子绕组可以通过两个基本上或者完全平行于纵向轴线的部分和两个基本上或者完全平行于横向轴线的部分来提供。平行于横向轴线延伸的部分也可称为有效部分。绕组结构的有效部分可以包括仅一个子绕组结构的基本上或者完全平行于横向轴线延伸的部分。替代地，绕组结构的有效部分可以包括子绕组结构的一部分和相邻的子绕组结构的一部分，其中，两个子绕组结构的所述部分基本上或者完全地平行于横向轴线延伸，其中，相邻的子绕组结构的所述部分布置为彼此相邻。此外，第一绕组结构和第二绕组结构的对应的子绕组结构之间的间距从一个子绕组结构的长度与0(不包括)至1(不包括)的区间中的值的乘积中选择。长度定义为子绕组结构的沿着纵向轴线的尺寸、特别是最大尺寸。一个绕组结构或者所有绕组结构的所有子绕组结构可以具有相同的长度或极距。替代地，一个绕组结构的不同子绕组结构可以具有不同的长度或极距。此外，不同的绕组结构的对应的子绕组结构可以具有不同的长度或极距。对应的子绕组结构之间的间距和工作电流之间的相移可以限定相邻的极对之间的沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于感应电力传输的系统的包括初级绕组结构(W1、W2、W3)的初级侧装置(1)，其中，所述初级侧装置(1)包括至少三个相线以及每个相线的至少一个绕组结构(W1、W2、W3)，其中，各个绕组结构(W1、W2、W3)都包括至少一个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)，其中，所述绕组结构(W1、W2、W3)沿着所述初级侧装置(1)的纵向轴线(x)延伸，其中，第一绕组结构(W1)和第二绕组结构(W2)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)之间的间距(P12)从一个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)的长度与[0,1]的区间内的值的乘积中选择，其特征在于，第一绕组结构(W1)与第三绕组结构(W3)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)之间的间距(P13)比所述第一绕组结构(W1)与所述第二绕组结构(W2)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)之间的间距(P12)小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 GB 1511259.2;2015.07.14 GB 1512275.7;201.一种用于感应电力传输的系统的包括初级绕组结构(W1、W2、W3)的初级侧装置(1)，其中，所述初级侧装置(1)包括至少三个相线以及每个相线的至少一个绕组结构(W1、W2、W3)，其中，各个绕组结构(W1、W2、W3)都包括至少一个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)，其中，所述绕组结构(W1、W2、W3)沿着所述初级侧装置(1)的纵向轴线(x)延伸，其中，第一绕组结构(W1)和第二绕组结构(W2)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)之间的间距(P12)从一个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)的长度与[0,1]的区间内的值的乘积中选择，其特征在于，第一绕组结构(W1)与第三绕组结构(W3)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)之间的间距(P13)比所述第一绕组结构(W1)与所述第二绕组结构(W2)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)之间的间距(P12)小。2.根据权利要求1所述的初级侧装置，其特征在于，所述第一绕组结构(W1)与所述第三绕组结构(W3)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)之间的间距(P13)等于所述第二绕组结构(W2)与所述第三绕组结构(W3)的对应的子绕组结构(SW1_2、…、SW1_3)之间的间距。3.根据权利要求1或2所述的初级侧装置，其特征在于，所述第一绕组结构(W1)与所述第二绕组结构(W2)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)之间的间距(P12)被选择为一个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)的长度(L)的2/3，其中，所述第一绕组结构(W1)与所述第三绕组结构(W3)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)之间的间距(P13)被选择为一个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)的长度(L)的1/3。4.根据权利要求1或2所述的初级侧装置，其特征在于，所述第一绕组结构(W1)与所述第二绕组结构(W2)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_2)之间的间距(P12)被选择为一个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)的长度(L)的1/3，其中，所述第一绕组结构(W1)与所述第三绕组结构(W3)的对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)之间的间距(P13)被选择为一个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)的长度(L)的1/6。5.根据前述权利要求之一所述的初级侧装置，其特征在于，对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW1_3)被设计和/或布置为使得通过第一和第二绕组结构(W1、W2)的对应的子绕组结构(SW1_1、SW1_2)产生的磁通的方向被定向在相同的方向上，其中，如果正或者负的工作电流(I1、I2、I3)流经对应的子绕组结构(SW1_1、…、SW1_3)，则所述方向被定向为与通过所述第三绕组结构(W3)的对应的子绕组结构(SW1_3)生成的磁通的方向相反。6.根据前述权利要求之一所述的初级侧装置，其特征在于，所述第一绕组结构(W1)的第一子绕组结构(SW1_1)的至少一个馈送点(T1_1)和所述第二绕组结构(W2)的第一子绕组结构(SW1_2)的至少一个馈送点(T1_2)被布置在装置(1)的第一横向侧上，其中，所述第三绕组结构(W3)的第一子绕组结构(SW1_3)的至少一个馈送点(T1_3)被布置在所述装置的第二横向侧上。7.根据前述权利要求之一所述的初级侧装置，其特征在于，所述绕组结构(W1、W2、W3)的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)的长度(L)或极距不相同。8.根据权利要求7所述的初级侧装置，其特征在于，所述绕组结构(W1、W2、W3)的各个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)能够具有第一或第二长度(L)，其中，所述第二长度(L)比所述第一长度(L)长，和/或所述绕组结构(W1、W2、W3)的各个子绕组结构(SW1_1、…、SW3_3)能够提供第一或第二极距，其中，第二极距比所述第一极距长。9.根据权利要求7或8所述的初级侧装置，其特征在于，所述第一绕组结构(W1)的子绕组结构(SW1_1、…、SW3_1)的沿着纵向轴线的长度分布与所述第二绕组结构(W2)的子绕组结构(SW1_2、…、SW3_2)的沿着所述纵向轴线(x)的长度分布相反。10.根据权利要求1-9之一所述的初级侧装置，其特征在于，所述初级侧装置(1)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·维尔特，R·查因斯基，R·林特，
申请(专利权)人：庞巴迪无接触运行有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE