本发明专利技术实现具有附加运行状态的从初级线圈（12）到次级线圈（22）的感应式能量传输。通过这种两侧调节，按照预先确定的运行策略进行功率电子装置的初级侧和次级侧的操控。因此例如即使在不益的耦合系数的情况下也可以提高感应式能量传输的效率，在初级线圈（12）和次级线圈（22）之间的气隙中的磁场可以被最小化，并且所述感应式能量传输可以被优化。这种优化的运行策略能够通过新引入的空转状态被实现，所述空转状态借助于感应式能量传输系统的次级侧（S5、S6）上的开关允许次级侧的周期性短接。本发明专利技术优选地在电动车辆（4）的电池充电时被使用，但是其它的应用也是可能的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及用于感应式能量传输的设备W及用于运行用于感应式能量传输的设 备的方法。
技术介绍
电动车辆和插电式混合动力车辆是已知的，所述电动车辆和插电式混合动力车辆 的驱动完全地或者至少部分地借助于电动机实现。在此用于驱动电动机的电能由电蓄能 器、例如牵引电池提供。对于所述蓄能器的充电，存在不同的方案。 例如可能的是，借助于合适的充电线缆将电动车辆直流地(galvanisch)与充电站 连接。对此用户必须建立电动车辆和充电站之间的电连接。运尤其在差的天气情况、诸如下 雨时可能被感受为令人不快的。此外由于电动车辆和插电式混合动力车辆的非常受限制的 电有效距离，运种线缆连接必须通过用户非常经常地被建立，运被很多用户感受为电动车 辆相对于常规车辆的大缺点。 因此还存在用于在充电站和车辆之间能量传输的无线缆解决方案。在此情况下， 能量从充电站通过交变磁场被传输给车辆。来自交变磁场的能量在车辆中被转换为电能， 并且所述电能被输送给车辆的蓄能器。然而在所述解决方案中需要的是，所述车辆尽可能 精确地被布置在充电站上方。根据充电站中的初级线圈和车辆中的次级线圈的间隔和定 向，得到对无线缆充电系统的不同的影响。在此线圈系统的禪合系数可能强烈地波动。在该 情况下存在危险：即所述充电系统不在最优的工作点运行，运通常导致较差的效率和/或在 初级线圈和次级线圈之间的气隙中的较高的交变磁场。[000引出版物DE 10 2010 055 696 A1公开用于无接触地传输的系统，其中初级侧上的 传输系统的频率根据次级侧的状态参量被适配(anpassen)。除了纯适配初级侧上的系统参 数，此外还存在可能性:通过次级侧的或者两侧的功率调节适配感应式充电系统的运行点。 运样的系统例如在出版物US 2011/0231029 A1中被描述，其中需要在次级侧上的附加的变 压器。 因此此外存在对感应式能量传输的需求，所述感应式能量传输使得能够在可变的 禪合系数情况下改善地适配能量传输。此外存在对在可变的禪合系数情况下高效地和成本 低地实现感应式能量传输的需求。
技术实现思路
按照第一方面，本专利技术实现用于感应式能量传输的设备，具有次级线圈装置，所述 次级线圈装置被设计用于，在输入禪合交变磁场时在两个连接点之间提供交变电压;整流 器，所述整流器被设计用于，对由次级线圈装置提供的交变电压整流;和开关装置，所述开 关装置被设计用于，将次级线圈装置的两个连接点彼此电连接。 按照另一方面，本专利技术实现用于运行用于感应式能量传输的设备的方法，具有步 骤:在次级线圈装置的两个连接点之间提供交变电压，其中交变磁场输入禪合到所述次级 线圈装置中；并且将次级线圈装置的两个连接点电连接，其中次级线圈装置的两个连接点 在所提供的交变电压的每个半波期间在预先确定的时间区间内被彼此连接。 专利技术优点 本专利技术所基于的想法是，在次级侧上扩展用于感应式能量传输的系统，使得附加的调 节技术自由度被实现，所述自由度被使用用于优化各自的工作点。对此在次级侧上能够实 现附加的空转状态，其方式是:通过有源开关替代整流器的两个下面的二极管。通过该新引 入的空转状态的有针对性的充分使用，例如可W升高在大量工作点中的感应式能量传输的 效率。 此外，所述感应式能量传输即使在不益的禪合系数的情况下也可W被运行，使得 在初级线圈和次级线圈之间的气隙中，最大的磁场强度不被超过。因此由于太高的磁场强 度、例如由于金属外来对象发热会发生的危险可W被避免。 通过在次级侧上有针对性地充分使用附加的空转状态，能够在禪合系数的非常宽 的公差范围中实现感应式能量传输。然而因此尤其即使在常规的系统中不允许或者仅允许 非常差的感应式能量传输的禪合系数情况下也能够执行高效的感应式能量传输。即使在其 它不益的工作点中运行时、诸如在部分负载运行时，效率也可W决定性地被改善。 此外，按照本专利技术的感应式能量传输也能够在故障情况下通过有针对性地和持久 地短接次级侧实现附加的保护功能。因此可W例如防止初级电流的不允许高的升高，所述 升高在不受控制的次级侧负载下降的情况下将会发生。 在一种实施方式中，谐振电容器器与初级线圈装置和/或次级线圈装置串联地布 线。 按照另一实施方式，所述开关装置包括至少一个半导体开关。优选地，所述半导体 开关是M0SFET或者IGBT。运样的半导体开关能够实现在长持续时间上开关装置的可靠的、 快速的和低损耗的切换。 按照另一实施方式，所述开关装置在所提供的交变电压的每个半波期间在预先确 定的时间区间内将次级线圈装置的两个连接点连接。通过在所提供的交变电压的每个半波 期间对于确定的相位角周期性短接次级线圈装置的输出端，附加的新引入的运行模式可W 有针对性地被操控。 在另一实施方式中，所述时间区间基于初级线圈装置和/或次级线圈装置中的电 流强度被确定，在所述时间区间中，次级线圈装置的两个连接点被彼此电连接。W运种方 式，出现的电流能够有针对性地被调节。 在还有另一实施方式中，所述时间区间在能量传输期间适应性地被适配，在所述 时间区间中，次级线圈装置的两个连接点被彼此电连接。因此即使在可变的禪合系数的情 况下，由于在感应式能量传输期间的变化，也可W连续地实现运行模式的最优适配。在此情 况下可能的优化参量例如是感应式传输系统的效率。 按照另一实施方式，只有当初级线圈装置中的初级电流超过预先确定的值时，开 关装置才将次级线圈装置的两个连接点彼此电连接。 本专利技术此外包括能量传输设备，具有初级线圈装置，所述初级线圈装置被设计用 于，提供交变磁场；W及用于感应式能量传输的按照本专利技术的设备，其中所提供的交变磁场 输入禪合到所述设备中。此外，本专利技术包括具有用于感应式能量传输的按照本专利技术的设备的、电动车辆用 的充电设备。本专利技术的实施方式的其它特征和优点参考附图由W下描述得出。【附图说明】 图1示出按照一种实施方式用于感应式能量传输的设备的电路图的示意图； 图2示出按照一种实施方式在全负载情况下在初级线圈装置和次级线圈装置中的电流 和电压变化过程的示意图； 图3示出在部分负载情况下在初级线圈装置和次级线圈装置中的电流和电压变化过程 的示意图； 图4示出按照另一实施方式在部分负载情况下在初级线圈装置和次级线圈装置中的电 流和电压变化过程的示意图； 图5示出按照本专利技术的一种实施方式用于具有能量传输设备的电动车辆的充电设备的 不意图；和 图6示出如本专利技术的另一实施方式所基于的用于运行感应式能量传输的方法的示意 图。【具体实施方式】 即使本专利技术W下优选地参考用于对电动车辆进行充电的电能量传输被描述，按照 本专利技术的感应式能量传输也从而不限制于所述应用。此外同样可能的是，也将按照本专利技术 的能量传输扩展到每个任意的其它应用情况。此外在所描述的当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于感应式能量传输的设备，具有次级线圈装置（22），所述次级线圈装置（22）被设计用于，在输入耦合交变磁场的情况下在两个连接点之间提供交变电压；整流器（21），所述整流器（21）被设计用于，对由次级线圈装置（22）提供的交变电压整流；和开关装置（S5、S6），所述开关装置（S5、S6）被设计用于，将次级线圈装置（22）的两个连接点彼此电连接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T迪克汉斯，T普卢姆，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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