为车辆提供能量的包括可磁化材料的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种通过磁感应为车辆提供能量的装置，所述装置包括：初级侧电导体装置(26)，其适于当交变电流流过所述导体装置(26)时产生电磁场，和场成形层(1e-1f)，其包括适于使所述电磁场的磁场线成形的可磁化材料。所述场成形层(1e-1f)包括由可磁化材料制成的多个元件(1e，1f，1g，1h)，其中相邻元件(1a，1b；1a，1c)被定位成彼此隔开一距离(间隙2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】为车辆提供能量的包括可磁化材料的装置
本专利技术涉及一种通过磁感应为车辆提供能量的装置。该装置包括:初级侧电导体装置或组件，其适于当交变电流流过所述导体装置时产生电磁场；和场成形层，其包括适于使所述电磁场的磁场线成形的可磁化材料。 此外，本专利技术涉及一种制造该装置的对应方法，以及适于使由电导体装置产生的电磁场的磁场线成形的器件。
技术介绍
在操作系统以便通过磁感应为车辆提供能量的过程中，由初级侧电导体装置产生的电磁场被次级侧(车辆的那一侧)的接收装置所接收，并且电磁场能量通过磁感应转换成电能。本专利技术尤其涉及这种系统的初级侧。接收装置可以被称为“拾电器”并且是车辆的一部分，但是初级侧电导体装置通常被埋在地下或以机械方式连接到车辆的轨道上或车辆可停止或可停放的地方。 术语“初级侧”和“次级侧”与用于变压器的术语相对应地使用。事实上，用于通过感应将电能从车辆轨道或车辆停靠点传递至车辆的系统的电部件形成了一种变压器。与常规变压器相比的唯一区别是，该车辆，并因此次级侧，可以移动。 WO 2010/000495 Al描述了用于将电能传递至车辆的系统和方法。能量可以在车辆正在移动时被传递至该车辆。虽然本专利技术可以涉及到这样一种系统，但它不局限于将能量传递给移动车辆。当然，可以在车辆暂时停止时(例如，公共汽车在公共汽车站)或者在车辆被停放时传递能量。 车辆可以是任何陆地车辆，包括轨道约束的车辆，诸如常规的轨道车辆、单轨车辆、电车巴士和通过其它方式被引导在轨道上的车辆。陆地车辆的其它实例是公路汽车，包括不受轨道约束的公共汽车。例如，车辆可以是具有电操作的推进马达的车辆。车辆还可以是具有混合推进系统的车辆，例如可通过电能或者通过诸如电化学存储能量或燃料(例如天然气、汽油或石油)的其它能量来操作的系统。 WO 2010/000495 Al描述了初级侧上用于产生电磁场的蛇形绕组的实例。由工作期间产生电磁场的导电材料制成同时导电材料运送交变电流的本专利技术的初级侧导体组件可以具有相同或不同的构造。在任何情况下，初级侧导体组件的至少部分和/或部件具有一长度和一宽度，以便初级侧导体组件包括侧边缘。例如，如WO 2010/000495 Al中描述，初级侧导体组件的各部分可沿车辆的轨道延伸，以便在初级侧导体组件的相对侧上有两个侧边缘。其它构造也是可能的，诸如在行进方向上延伸的细长电导体，具有若干绕组的电导体的线圈以及具有不同构造的电导体的装置。 在前面的描述中所描述的初级侧导体组件的特征也可以应用于次级侧导体组件，不同之处在于该组件位于车上。 在任何情况下，初级侧导体组件导致由初级侧导体组件产生的电磁场辐射到周围环境。对应的极限值，特别是电磁强度或磁场强度，必须被观察。另外，次级侧导体组件也导致辐射。 初级侧导体组件和次级侧导体组件应当以有效的方式彼此耦合。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种通过磁感应为车辆提供能量的装置，提供一种制造这种装置的对应方法以及提供适当的器件使得能量能够以有效的方式从初级侧传递到磁极侧并且使得周围环境的至少一部分处的场强度减小。 本专利技术的基本思想在于使用可磁化材料以保护周围环境的一部分，特别是初级侧导体装置下方的区域，不受由初级侧导体组件所产生的电磁场的影响。因此，包括可磁化材料的屏蔽组件与导体组件结合在一起。优选地，所述屏蔽组件还可以包括导电材料，该导电材料特别是不可磁化的材料。一个实例是铝。特别地，该导电材料的电导率比可磁化材料的电导率高至少1，000 (—千)倍，优选高至少10，000 (—万)倍。例如，在实际应用中，铁氧体的电导率可以在10-7至认/(￥!11)的范围内，导电材料(例如金属，如铝)的电导率可以在16至18A/ (Vm)的范围内。 特别地，屏蔽组件或屏蔽组件的一部分可在初级侧导体组件的下方，导体组件的水平的下方延伸。其结果是，位于可磁化材料之外的区域(如果从导体组件的角度看)被保护不受由导体组件所产生的电磁场的影响。 如果还存在导电材料，则用于将电能传递至车辆的系统，特别地传递至公路汽车或诸如轻轨车辆等轨道约束的车辆，可以包括用于产生磁场以及用于因此将能量传递至次级侧的初级侧电导体装置，其中初级侧电导体装置的一条或多条电流线路在第一高度水平延伸，用于屏蔽磁场的导电屏蔽件在第一高度水平下方延伸，并且可磁化材料在该屏蔽件上方的第二高度水平延伸。另外或可选地，这种装置可以在初级侧电导体装置的旁边被使用，即，如果从导体装置的一条或多条电流线路来看，则导电材料被放置在可磁化材料之外。通过利用可磁化材料制成的连续层替换由可磁化材料元件构成的可磁化材料层，这种装置可以被变型。 特别地，可以使用具有较小电传导性的可磁化材料，例如铁氧体。其结果是，在屏蔽材料中感应的电流的影响被减小。更具体地说，可磁化材料可以是铁磁性的、顺磁性的或亚铁磁性的。优选的是，可磁化材料具有至少为10的磁化率，优选至少为50。 使用可磁化材料作为屏蔽材料具有磁场的磁通线在材料内被引导的优点。因此，该材料可被表征为磁场线(即磁通线)成形材料。与不存在屏蔽材料的情形相比，磁通线的至少一部分不能穿透可磁化材料。相反，这些磁通线被重定向在可磁化材料的延伸方向上。 此外，可磁化材料具有可以将磁场的磁通线集中或聚拢在初级侧导体组件和次级侧接收装置之间的区域中的效果。但是，接收装置和初级侧导体装置的相对位置可以变化，这是由于车辆可以行驶或可以停止在不同的位置。由于磁通线的密度(即磁场强度)也变化，特别是在车辆轨道的横向水平方向的方向上观看时，功率从初级侧向次级侧传递的效率的程度也随接收装置和初级侧导体组件的相关位置而变化。然而，期望这种依赖性的影响被减小。 因此，提出使用包括可磁化材料的场成形层。特别地，如果从接收装置观看(特别地如果从上方观看)，则场成形层被定位在初级侧导体装置之外。如果轨道或车辆停靠点水平地延伸，则该场成形层优选地集成在初级侧导体装置下方的结构中。特别地，这种结构可以是铁路的结构或用于汽车的公路的结构。作为选择，该结构可以是用于停放至少一辆车辆的停车场的结构。 为了减小功率传递效率对接收装置与初级侧导体组件的相对位置的依赖性，提出了场成形层包括由可磁化材料制成的多个元件，其中相邻元件被定位成彼此隔开一距离。 特别地，以下装置被提出: 一种通过磁感应为车辆提供能量的装置，其中所述装置包括: 初级侧电导体装置，其适于当交变电流流过所述导体装置时产生电磁场，和 场成形层，其包括适于使所述电磁场的磁场线成形的可磁化材料， 其中，所述场成形层包括由可磁化材料制成的多个元件，相邻元件被定位成彼此隔开一距离。 此外，提出了一种形成通过磁感应为车辆提供能量的装置的方法，其中: 初级侧电导体装置被提供，所述初级侧电导体装置适于当交变电流流过所述导体装置时产生电磁场，和 场成形层被布置在所述导体装置的周围，所述场成形层包括适于使所述电磁场的磁场线成形的可磁化材料， 其中所述场成形层被利用由可磁化材料制成的多个元件来布置，相邻元件被定位成彼此隔开一距离。 特别地，所述元件可以为瓦片的形状。因此，各瓦片可以包括平行的(特别是平面的)上、下表面。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过磁感应为车辆提供能量的装置，所述装置包括：初级侧电导体装置(26)，其适于当交变电流流过所述导体装置(26)时产生电磁场，和场成形层(1a‑1d；1e‑1f)，其包括适于使所述电磁场的磁场线成形的可磁化材料，其特征在于，所述场成形层(1a‑1d；1e‑1f)包括由可磁化材料制成的多个元件(1)，其中相邻元件(1a，1b；1a，1c)被定位成彼此隔开一距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.14 GB 1208508.01.一种通过磁感应为车辆提供能量的装置，所述装置包括: 初级侧电导体装置(26)，其适于当交变电流流过所述导体装置(26)时产生电磁场，和 场成形层(la-ld，其包括适于使所述电磁场的磁场线成形的可磁化材料， 其特征在于， 所述场成形层(la-ld包括由可磁化材料制成的多个元件(1)，其中相邻元件(la, Ib ；la, lc)被定位成彼此隔开一距离。2.根据前一权利要求所述的装置，其中，两个相邻元件(I)之间的距离比相邻元件(I)在横贯所述距离的方向上的延伸范围短。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，一方面所述场成形层(la-ld;le-lf)内被由可磁化材料制成的所述元件(I)占用的面积与另一方面包括所述场成形层(Ia-1d5Ie-1f)内无可磁化材料的区域的所述场成形层(la-ld;le-lf)的总面积的比率为至少70%且不大于97%。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述元件(I)为瓦片的形状。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述元件(I)在所述场成形层(la-ld ；le-lf)的纵向上和/或在所述场成形层的横向上在所述场成形层的延伸范围上均匀地分布。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述元件(I)被固定到连续的支撑层(23)上。7.根据前一权利要求所述的装置，其中，所述连续的支撑层(23)由导电材料制成。8.一种用于使由电导体装置(26)产生的电磁场的磁场线成形的复合层，所述复合层包括: 连续的支撑层(23)和 由可磁化材料制成的多个元件(1)， 其中所述元件(I)被定位成彼此隔开一距离，并且被固定到所述支撑层(23)上。9.根据前一权利要求所述的复合层，其中，由可磁化材料制成的所述多个元件(I)布置成形成磁性层，并且一方面所述磁性层内被由可磁化材料制成的所述元件(I)占用的面积与另一方面包括所述磁性层内无可磁化材料的区域的所述磁性层的总面积的比率为至少70%且不大于97%。10.根据权利要求8或9所述的复合层，其中所述元...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·查因斯基，
申请(专利权)人：庞巴迪运输有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE