本發(fā)明涉及用于給尤其機(jī)動(dòng)車的電存儲(chǔ)器感應(yīng)式充電的設(shè)備，所述設(shè)備具有位置固定的一次線圈和被分配/能夠分配給所述機(jī)動(dòng)車的二次線圈，其中給所述一次線圈和所述二次線圈分別分配至少一個(gè)諧振電容器。

背景技術(shù)：

開頭所提到的類型的設(shè)備從現(xiàn)有技術(shù)中已知。在用于電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力車輛的感應(yīng)式充電的設(shè)備中，對(duì)于車輛電池組的充電來說必要的能量不是經(jīng)由充電電纜被傳輸?shù)杰囕v（傳導(dǎo)式充電），而是經(jīng)由具有大的空氣隙的變壓器被傳輸?shù)杰囕v。在這種情況下，變壓器的一次線圈通常要么被裝入在道路底面（Stra?enboden）中要么被構(gòu)造為被放置到底面上的充電盤并且借助于合適的電子裝置與電力網(wǎng)連接。變壓器的二次線圈通常固定地被安裝在車輛/機(jī)動(dòng)車的底部中并且在其方面借助于合適的電子裝置與車輛電池組連接。為了能量傳輸，一次線圈產(chǎn)生高頻的交變磁場(chǎng)，所述交變磁場(chǎng)穿透二次線圈并且在那里感應(yīng)出相應(yīng)的電流。針對(duì)所述感應(yīng)在一次側(cè)設(shè)置有整流器，所述整流器以高的開關(guān)頻率來運(yùn)行。為了不必經(jīng)由空氣隙傳輸無功功率，構(gòu)造諧振地運(yùn)行的振蕩回路。該振蕩回路由一次線圈的電感和相應(yīng)地選擇的諧振電容器的電容構(gòu)成。在二次側(cè)也構(gòu)造由二次線圈和諧振電容器構(gòu)成的振蕩回路。兩個(gè)振蕩回路根據(jù)相同的諧振頻率來設(shè)計(jì)并且以該諧振頻率來運(yùn)行，使得在這樣構(gòu)造的傳輸網(wǎng)絡(luò)之外僅僅出現(xiàn)可忽略的無功功率。

通常劃分相應(yīng)的側(cè)的組成部分，使得一次電子裝置單元和一次線圈以及二次線圈和二次電子裝置單元分別被聯(lián)合。在此，所提及的諧振電容器通常被安放在相應(yīng)的電子裝置單元中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的具有權(quán)利要求1的特征的設(shè)備具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以放棄諧振回路之內(nèi)的或者一次線圈和/或二次線圈與相應(yīng)的諧振電容器之間的電纜連接。諧振電容器與相應(yīng)的線圈緊湊地布置，使得此外得出結(jié)構(gòu)空間優(yōu)點(diǎn)并且可以取消或者至少降低對(duì)單電纜的載流能力、絕緣能力和屏蔽的要求。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)此規(guī)定：諧振電容器中的至少一個(gè)諧振電容器被構(gòu)造為至少基本上包圍給所述至少一個(gè)諧振電容器分配的線圈、即一次線圈或二次線圈、尤其是被構(gòu)造為環(huán)形的。因此，本發(fā)明規(guī)定：諧振電容器不是僅僅被分配給相應(yīng)的線圈，而是被構(gòu)造為包圍該線圈，使得諧振電容器圍繞相應(yīng)的線圈延伸。替代地，根據(jù)本發(fā)明規(guī)定：所述至少一個(gè)諧振電容器被構(gòu)造為被相應(yīng)的線圈至少基本上包圍。因此，在此情況下，不是諧振電容器包圍線圈，而是線圈包圍諧振電容，使得后者位于線圈之內(nèi)。對(duì)此，線圈適宜地具有相應(yīng)的凹坑或者容納部，諧振電容器能夠被裝入在所述凹坑或者容納部中。由此，諧振電容器直接被集成到相應(yīng)的線圈或者容納線圈的外殼中。

根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定：相應(yīng)的諧振電容器在其形狀上與被分配給所述諧振電容器的線圈相適配。由此提供由線圈和諧振電容器構(gòu)成的具有有利的振蕩特性的特別緊湊的單元。

根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定：相應(yīng)的諧振電容器被構(gòu)造為薄膜電容器。在此，諧振電容器具有多個(gè)在卷包載體上制成的薄膜，所述薄膜例如可以圓形地或者四角形地相互重疊地卷繞。在此，可以通過卷包載體的形狀來以簡(jiǎn)單的方式模仿所有線圈繞組幾何結(jié)構(gòu)。根據(jù)用于制造根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的有利的方法規(guī)定：卷包載體已經(jīng)具有要制造的諧振電容器的形狀。由此可以通過纏繞所述薄膜來以所期望的幾何結(jié)構(gòu)、尤其適合于相應(yīng)的線圈地來制造諧振電容器。

此外，優(yōu)選地規(guī)定：相應(yīng)的諧振電容器與被分配給其的線圈一起被布置在共同的外殼中。由此得出緊湊的線圈單元、尤其具有一次線圈和給其分配的諧振電容器的一次單元和/或具有二次線圈和給其分配的諧振電容器的二次單元。通過共同的外殼能夠簡(jiǎn)單地處理所述單元并且將所述單元布置在馬路底面上或者布置車輛底部處。

此外，優(yōu)選地規(guī)定：相應(yīng)的諧振電容器的接觸連接部構(gòu)成線圈繞組，所述線圈繞組與所分配的線圈的繞組反向或者同向。在這種情況下，反向的構(gòu)造方案應(yīng)理解為在運(yùn)行中反向的電流流動(dòng)方向。相應(yīng)的諧振電容器的接觸面例如可以是外部的線圈繞組，所述線圈繞組的電流流動(dòng)與二次線圈或者一次線圈的剩余的線圈繞組相反地進(jìn)行，使得進(jìn)行對(duì)干擾性雜散磁場(chǎng)的部分抹消。在此，產(chǎn)生輔助磁場(chǎng)，所述輔助磁場(chǎng)以合適的方式相應(yīng)地有助于一次線圈或二次線圈的磁場(chǎng)的形成。

此外，優(yōu)選地規(guī)定：給相應(yīng)的諧振電容器和給其分配的線圈分配屏蔽元件。屏蔽元件尤其用于屏蔽以及引導(dǎo)通過相應(yīng)的振蕩回路產(chǎn)生的磁場(chǎng)。優(yōu)選地，屏蔽元件由鐵氧體或者其它合適的材料制成。

特別優(yōu)選地，屏蔽元件被構(gòu)造為屏蔽盤。在此，屏蔽盤可以與充電盤平行地延伸或者構(gòu)成充電盤本身。屏蔽盤優(yōu)選地同時(shí)用作用于相應(yīng)的線圈和諧振電容器的支撐元件。線圈和屬于其的諧振電容器優(yōu)選地被保持或者鎖定在屏蔽盤處。

優(yōu)選地，相應(yīng)的線圈和給其分配的諧振電容器共同被布置在所述屏蔽盤的一側(cè)上。由此尤其可以將屏蔽盤用作充電盤。

替代地，優(yōu)選地規(guī)定：屏蔽盤逐段地在諧振電容器和相應(yīng)的線圈之間走向。由此，環(huán)形電容器例如可以與二次線圈或者一次線圈在空間上分離地來布置。

根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案，此外規(guī)定：相應(yīng)的諧振電容器具有至少兩個(gè)電容器。尤其是，諧振電容器由具有加倍的電容和一半的耐壓強(qiáng)度的兩個(gè)電容器制成，以便限制在相應(yīng)的線圈中相對(duì)于地的電壓過高，實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的線圈繞組相對(duì)于能量源、尤其機(jī)動(dòng)車的高伏特電池組的電分離。

附圖說明

下面應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明。對(duì)此：

圖1示出一種用于給電存儲(chǔ)器感應(yīng)式充電的有利的設(shè)備的簡(jiǎn)化的電路圖，

圖2A和B以不同的圖示示出所述設(shè)備的一次單元，

圖3A至D示出具有屏蔽元件的一次單元的不同的實(shí)施方式，

圖4以俯視圖示出一次單元的另一實(shí)施例，

圖5A至D示出所述一次單元的不同的構(gòu)建方案，以及

圖6示出一次單元的另一實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

圖1以簡(jiǎn)化的圖示示出用于給電存儲(chǔ)器感應(yīng)式充電的設(shè)備1的電路圖。所述電路圖示出一次線圈2，所述一次線圈通過電子裝置單元3能夠與或者與能量源、尤其電力網(wǎng)連接。對(duì)此，電子裝置單元3具有能夠以高的開關(guān)頻率運(yùn)行的整流器4。電子裝置單元3通過電纜5與一次線圈2連接。在此，一次線圈2被布置在外殼6中，在所述外殼中還設(shè)置有諧振電容器7。如在下面應(yīng)進(jìn)一步解釋的那樣，諧振電容器7在其形狀上對(duì)應(yīng)于一次線圈2的線圈繞組的形狀。一次線圈2和諧振電容器7共同構(gòu)成設(shè)備1的一次單元8。具有二次線圈和諧振電容器的這里未示出二次單元優(yōu)選地根據(jù)一次單元8來構(gòu)造。

對(duì)此，圖2以不同的圖示示出一次單元8，所述一次單元由一次線圈2和諧振電容器7構(gòu)成。圖2A以俯視圖示出一次單元8，而圖2B以沿著圖2A中的線A-A的截面圖示出一次單元8。

尤其在圖2A中可看出：一次線圈2的線圈繞組9圓形地或者螺旋形地走向，以及諧振電容器7同樣圓形地包圍線圈繞組9。如尤其在圖2B中可見的那樣，諧振電容器的接觸面7'和7''可以被電接觸，以便一方面接觸線圈并且在另一方面接觸電子裝置單元3。

諧振電容器7被構(gòu)造為由大量相互重疊的層構(gòu)成的薄膜電容器。諧振電容器7的形狀能夠以簡(jiǎn)單的方式通過卷包載體的相應(yīng)的形狀在制造諧振電容器時(shí)實(shí)現(xiàn)。通過構(gòu)造為薄膜電容器可以以簡(jiǎn)單的以及成本低的方式實(shí)現(xiàn)諧振電容器的任意的形狀。一次線圈2以及諧振電容器7被安放在共同的外殼6中并且在此在外殼內(nèi)相互接觸，使得諧振回路內(nèi)部的電纜連接不必被引導(dǎo)到外殼6之外。由于大的、于是對(duì)于諧振電容器7來說可用的表面，可以顯著更容易地使諧振電容器7散熱、必要時(shí)甚至可以僅僅被動(dòng)地冷卻諧振電容器7。

同時(shí)在電子裝置單元3中節(jié)省比較大的結(jié)構(gòu)面積，并且電子裝置單元3也可以遠(yuǎn)離外殼6被安放在車輛中或者被安放在馬路上，因?yàn)樵谕鈿?和電子裝置單元3之間的連接電纜5中僅出現(xiàn)電池組電壓和電池組充電電流。尤其規(guī)定：外殼6構(gòu)成充電盤，所述充電盤能夠被安置在馬路上或者被安置在車輛底部處。

所述設(shè)備1的另一優(yōu)點(diǎn)在于：出現(xiàn)降低的總成本，因?yàn)槿∠擞糜谥C振電容器7的單獨(dú)的外殼。優(yōu)選地，總歸在線圈盤結(jié)構(gòu)中常用的澆注物同時(shí)被用作電容器絕緣物。

諧振電容器7的載流的接觸面7'和7''優(yōu)選地被構(gòu)造為使得通過其電流流動(dòng)構(gòu)成的磁場(chǎng)以合適的方式有助于一次線圈2的磁場(chǎng)的形成。尤其規(guī)定：電容器7的接觸面7'、7''構(gòu)成外部的線圈繞組，所述線圈繞組的電流流動(dòng)與一次線圈2的剩余的線圈繞組相反地進(jìn)行，使得得到對(duì)一次線圈2的磁場(chǎng)的部分抹消。

如從圖2A中可見的那樣，諧振電容器7優(yōu)選地被構(gòu)造為環(huán)形電容器，使得諧振電容器7的接觸面7'、7''與圖2A的繪圖平面平行。如在圖2B的截面圖中所示出的那樣，為了接觸，諧振電容器7因此必須“在上面”以及“在下面”連接。

圖3A至D分別以截面圖示出所述單元8的不同的實(shí)施例，所述單元通過屏蔽元件10來補(bǔ)充。尤其由鐵氧體制成的或者具有鐵氧體的屏蔽元件10用于引導(dǎo)或者屏蔽一種或多種所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。與環(huán)形的諧振電容器7的集成相關(guān)聯(lián)地容易想到在鐵氧體和屏蔽裝置、諧振電容器7和一次線圈2之間的不同的布置。

根據(jù)圖3A規(guī)定：諧振電容器7與一次線圈2一起被布置在屏蔽元件10上。

根據(jù)圖3B規(guī)定：屏蔽元件被構(gòu)造為杯形的，其中一次線圈2被布置在屏蔽元件10之內(nèi)，而諧振電容器7在外部包圍屏蔽元件10的罩壁（Mantelwand）。

根據(jù)圖3C規(guī)定：屏蔽元件10杯形地被構(gòu)造具有突緣11，使得一次線圈2被布置在屏蔽元件10之內(nèi)，并且諧振電容器7在外部位于所述突緣上。

根據(jù)圖3D規(guī)定：不是諧振電容器7包圍一次線圈2，而是一次線圈2包圍諧振電容器7。如在圖3D中所示出的那樣，一次線圈2對(duì)此居中地具有凹坑或者容納部，諧振電容器7至少局部地放入在所述凹坑或者容納部中。屏蔽元件10對(duì)此在中間具有隆起部，諧振電容器7位于所述隆起部中。

如在圖4中示例性地示出的那樣，為了限制一次線圈2中的相對(duì)于地的電壓過高、實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)線圈繞組9相對(duì)于車輛的高伏特電池組的電分離，諧振電容器7被劃分成兩個(gè)電容器12、13，所述兩個(gè)電容器具有加倍的電容，但是具有一半的耐壓強(qiáng)度。在此，電容器12、13被構(gòu)造為半環(huán)形的并且在一端與線圈2連接并且在另一端與電子裝置單元3連接。

能夠想象諧振電容器7和線圈繞組9的不同的幾何結(jié)構(gòu)。因?yàn)橥鈿?或者充電盤在車輛集成中經(jīng)常具有矩形的輪廓，所以矩形的諧振電容器7可以是有利的，從而例如增大距線圈繞組的間隔并且因此減少由線圈磁場(chǎng)引起的干擾。

對(duì)此，圖5A至D示出一次單元8的不同的實(shí)施例。圖5A示出具有正方形的輪廓的一次單元8，圖5B具有橢圓形的輪廓，圖5C具有八角形的輪廓，而圖5D具有諧振電容器7的正方形的輪廓以及一次線圈2的圓形的或者螺旋形的造型。圖5C和D澄清的是：諧振電容器7在其形狀上不一定必須與一次線圈2的形狀相適配。圖5A至D的所描述的實(shí)施例同樣適用于如下布置，在所述布置中諧振電容器7如在圖3D中所示出的那樣以被一次線圈2包圍的方式來構(gòu)造。這里，諧振電容器例如也可以具有正方形的或者矩形的形狀或者輪廓，所述形狀或者輪廓優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于一次線圈2的形狀或者輪廓，然而也可以與其不同。

還可以設(shè)想的是，如在圖6中示例性地示出的那樣，僅僅使用諧振電容器7的環(huán)件，以便實(shí)現(xiàn)外殼6的或者充電盤的特別小的空間需求。在此，外殼的外部輪廓以虛線的方式來表示。上面的實(shí)施方案如已經(jīng)在上面提及的那樣優(yōu)選地同樣適用于感應(yīng)式充電系統(tǒng)的二次單元。