线圈布置、能电驱动的车辆和充电站制造技术

本实用新型专利技术涉及一种线圈布置(10)，特别是用于在能量技术上无线地耦合能量源的充电装置的线圈布置，该线圈布置具有带有连接面(12)的线圈(14)，该线圈(14)具有带有多个线匝(16)的绕组(18)和被绕组(18)至少部分地包围的铁磁体(20)，其中，所述绕组(18)的至少一个区域提供了所述连接面(12)，其特征在于，线圈布置(10)具有热耦合到铁磁体(20)上的导热元件(22)，该导热元件与连接面(12)基本上齐平地终止。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种线圈布置，特别是用于在能量技术上无线地耦合能量源的充电装置的线圈布置，该线圈布置具有带有连接面的线圈，该线圈具有带有多个线匝的绕组和被绕组至少部分地包围的铁磁铁体，其中绕组的至少一个区域提供连接面。此外，本技术涉及一种能电驱动的车辆，该车辆具有包括电机的驱动设备、用于在车辆的行驶运行中为电机供给电能的蓄电器和用于为蓄电器输送电能的充电装置。此外，本技术涉及一种用于能电驱动的车辆的充电站，其具有电源的接口、变流器和充电装置的连接在变流器处的线圈布置，充电装置用于在能量技术上无线地耦合能电驱动的车辆，以便为车辆输送能量。
技术介绍
用于在能量技术上无线地耦合能量源的充电装置根据原理是公知的，从而为此不需要特别的书面证明。电气仪器、例如能电驱动的车辆，具有充电装置，因此能够将能量输送给该仪器，特别是车辆，所述能量存储于仪器或者说车辆的蓄能器中以实施常规的运行。通常，借助于充电站提供能量，充电站在其一侧特别地连接到电能源处、例如连接在开放式供能网上、在发电机上或者类似物上。从充电站向充电装置输送能量的可行性存在于，借助在仪器和充电站之间的电缆建立电连接。此外，已知根据其他的可行性建立能量技术上的无线的耦合，其避免了花费巨大的借助电缆的机械式连接。为此，在充电站方面和仪器方面通常分别设置线圈布置，其彼此相对地布置并且实现了使用交变磁场的能量技术上的耦合。这种布置例如由KR1020120016521A已知。为了可以尽可能成本低廉地构造能量技术上的耦合，线圈通常具有铁氧体，借助该铁氧体，交变磁场可以引起更好的能量技术上的耦合。在确定的线圈设计中，在传递能量时借助交变磁场使仪器方面的或者说车辆方面的线圈的铁氧体由于高磁通量密度而强力加载。高磁通量密度在铁氧体中导致了相应的高损耗功率。该损耗功率造成了铁氧体的高的温度要求，其可以使铁氧体的物理属性减退。因此期望的是，保持尽可能少的铁氧体的温度要求。
技术实现思路
由此引出本技术的目的，提供一种线圈布置以及一种能电驱动的车辆和一种充电站，其中可以减少铁氧体的温度要求。利用本技术提出一种线圈布置作为解决方案。在车辆方面，提出一种能电驱动的车辆。最后在充电站方面，提出一种用于能电驱动的车辆的充电站。在本技术的意义上，能量技术上的耦合是用于传递能量的耦合，这实现了，从能量源向能量出口至少单向地传递能量。但是，也可以设置双向的能量传递，这意味着，在两个方向交替地传递能量。充电站在另外情况下适用这种方式，其从能量源抽取应当传递到仪器处或者能电驱动的车辆处的能量，充电站电连接到该能量源。在本技术的意义上，能量技术上的无线的耦合意味着，在充电站和仪器之间，也别是充电站和能电驱动的车辆之间，不需要设置用于建立电耦合的机械连接。特别是，可以避免借助电缆建立电连接。替代的，能量技术的耦合主要仅通过能量场来进行，优选地是交变磁场。因此，充电站设计用于产生相应的能量场、特别是交变磁场。在仪器方面或者车辆方面相应的设置成，可以采集这种能量场或者说交变磁场并且从其中获得用于常规的运行仪器或者能电驱动的车辆的能量。该能量借助充电装置转换成电能，然后优选地可以存储在仪器或者车辆的蓄能器中以用于其常规的运行。能量技术上的耦合因此主要用于传递能量并且不是首先用于传递信息。相应的，设计用于执行本技术的装置为了相应的高功率通量区别于无线通信连接。对于能量技术上的、特别是借助交变磁场的无线的耦合，主要元件是包括至少一个线圈的、也可能包括多个线圈的线圈布置，所述线圈在仪器方面上或者是车辆方面上被能量场、特别是作为能量场的交变磁场中的磁通量穿过，并且在其相应的接口处提供电能。相应的，在充电站方面，线圈布置被电施加了交流电，从而线圈布置借助其线圈或者线圈组提供交变磁场。通过这种交变磁场，充电站的线圈布置与仪器的或者能电驱动的车辆的线圈布置耦合。通常，线圈具有绕组，该绕组具有一个导电体的多个线匝，其中绕组通常包括或者包围经常由铁氧体构成的铁磁体。借助铁氧体能够以所希望的方式引导磁通量，从而可以增强在充电站的线圈布置和仪器或者能电驱动的车辆的线圈布置之间的磁耦合的有效度。但是，根据原理，铁磁体也可以由其他物质构成，其具有尽可能大的磁导率和尽可能小的导电能力。通常，铁磁体至少沿着绕组延伸，其也可以伸出绕组。绕组的线匝优选地围着铁磁体卷绕并且彼此绝缘并且构造在铁磁体的对面。线圈的装配通常设置成，形成一个连接面，其使得在保持装置上固定线圈成为可能。在用于这种类型的线圈布置的线圈中，大多数情况下通过绕组提供连接面。对于常规的应用，线圈的冷却至少部分的通过连接面和保持装置来进行。优选地通过借助绕组的导电体的外侧面来定义其位置的平面来定义连接面，或者通过导电体的外侧面自身也至少部分地形成连接面。此外，连接面可以通过导体的导体横截面的形状来确定。连接面也可以至少部分的通过绕组的外圆周来确定或者形成。特别是在封装的线圈布置中，通过连接面可以提供主要的线圈冷却。也就是通常不能实现用于冷却目的的铁磁体的直接热耦合。因此，根据本技术的一个方面设置成，设置热耦合到铁磁体上的导热元件，其与连接面基本齐平地终止。为此，铁磁体至少在一个区域中没有被线圈的绕组所覆盖，从而可以施加导热元件。优选的，设置多个没有被绕组覆盖的区域，从而可以设置相应的多个导热元件。由此，可以明显的改进铁磁体到散热片、即与连接面相连的保持装置的热耦合。因此可以显著地减少铁磁体的温度要求。导热元件可以例如构造成导热垫并且由导热能力良好的材料构成。优选地，导热元件构造成电绝缘的。作为材料可以考虑例如氧化铝、但是也可以考虑导热能力良好的塑料、复合材料和/或类似物。优选地，如下地构造导热元件，即其与绕组共同形成了连接面。因此，连接面同时也形成了平面，通过该平面可以从线圈中导出热量。因此优选地，保持装置相应的构造成，使得其尽可能地热接触整体的连接面。以这种方式，可以达到从线圈中良好的冷却或者排热。根据其他方面提出，导热元件构造在两个相邻的线匝之间。为此，彼此间隔地布置相邻的绕组，从而实现了其中可以布置导热元件的腔。当然也可以彼此间隔地设置多个线匝，在该线匝之间分别可以布置导热元件。由此，可以继续改良从铁磁体中的导热。根据本技术的其他方面提出，线匝接触铁磁体，特别地布置成热接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线圈布置(10)，所述线圈布置具有带有连接面(12)的线圈(14)，所述线圈(14)具有带有多个线匝(16)的绕组(18)和由所述绕组(18)至少部分地包围的铁磁体(20)，其中，所述绕组(18)的至少一个区域提供所述连接面(12)，其特征在于热耦合至所述铁磁体(20)的导热元件(22)，所述导热元件与所述连接面(12)齐平地终止。

【技术特征摘要】
2013.09.05 DE 102013217728.31.一种线圈布置(10)，所述线圈布置具有带有连接面(12)的线圈(14)，
所述线圈(14)具有带有多个线匝(16)的绕组(18)和由所述绕
组(18)至少部分地包围的铁磁体(20)，其中，所述绕组(18)的
至少一个区域提供所述连接面(12)，其特征在于热耦合至所述铁磁
体(20)的导热元件(22)，所述导热元件与所述连接面(12)齐平
地终止。
2.根据权利要求1所述的线圈布置，其特征在于，所述线圈布置(10)
是用于在能量技术上无线地耦合能量源的充电装置的线圈布置。
3.根据权利要求1或2所述的线圈布置，其特征在于，所述导热元件
(22)布置在两个相邻的所述线匝(16)之间。
4.根据权利要求1或2所述的线圈布置，其特征在于，所述线匝(16)
布置成与所述铁磁体(20)接触的，并且所述线匝与所述导热元件
(22)一起形成所述连接面(12)。
5.根据权利要求3所述的线圈布置，其特征在于，所述线匝(16)布
置成与所述铁磁体(20)接触的，并且所述线匝与所述导热元件(22)
一起形成所述连接面(12)。
6.根据权利要求1或2所述的线圈布置，其特征在于，相邻的所述线
匝(16)彼此间隔地布置，并且在两个相邻的所述线匝(16)之间
分别布置有导热元件(22)。
7.根据权利要求5所述的线圈布置，其特征在于，相邻的所述线匝(16)
彼此间隔地布置，并且在两个相邻的所述线匝(16)之间分别布置
有导热元件(22)。
8.根据权利要求6所述的线圈布置，其特征在于，所述导热元件(22)
充满相邻的所述线匝(16)之间的腔(24)。
9.根据权利要求7所述的线圈布置，其特征在于，所述导热元件(22)
充满相邻的所述线匝...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼努埃尔·布卢姆，托马斯·科马，莫妮卡·波博尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE