[发明专利]非接触式能量传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种系统。

背景技术

从DE 4446779C2和WO 92/17929中已知一种用于非接触式能量传 输的方法，其中存在弱感应耦合。

从DE 19929344A1中已知了一种由多个并行导体(线)构成的绕组， 这些导体经由连接元件彼此连接。

从DE 10312284B4中已知一种变压器(换)头/传输器头 其包括一可与初级导体()感应耦合的 次级线圈。

从DE 24451143中已知一种电变压器，其中使用带状电缆来形成至 少两个绕组。

从US 5,500,632中已知一种宽带音频变压器(wide band audio  transformer)。

发明内容

本发明的目的在于，能以较低的费用建造一种系统。

根据本发明，所述目的在具有以下特征的系统中得以实现。

本发明在所述系统方面的重要特征是，其设置成用于非接触式能量传 输的系统，包括至少一个初级导体系统和一包括至少一个与初级导体系统 感应耦合的次级绕组的变压器头，其中所述次级绕组包括至少一个扁平电 缆，该扁平电缆具有至少两个并行引导的电导体，所述电导体彼此保持一 定距离并且相互绝缘，其中所述次级绕组由分别由所述电导体之一形成的 子绕组组成，其中每个子绕组与一所属电容形成一其谐振频率基本上与初 级电流的中频一致的串联谐振电路/振荡回路。

其中优点是，不用许多费用即可制造具有许多可串联的子绕组的线圈 绕组。因为仅须以扁平电缆构造绕组。对于子绕组的制造不需要其它的费 用。扁平电缆使多个导体保持一定间距并可通过(压力)包封注塑或挤出 简单而经济地制造。扁平电缆的材料优选包括塑料。可以较快地绕制绕组， 因为在缠绕时一次性同时缠绕扁平带的所有导体并因此降低了绕制时的费 用。

在一种有利的实施形式中，线圈绕组、亦即次级绕组由两个或多个扁 平电缆构成，其中这些扁平电缆由内向外按周期顺序布置。其中优点是， 可以以低的费用制造大量的子绕组。此外，扁平带的相邻导体彼此轴向相 邻。但在不同扁平电缆中的两个导体的相邻导体径向毗邻地设置。因此在 相邻子绕组之间仅产生低的电压。

在一种有利的实施形式中，所述导体是绞合导线，其各根绞线互相绝 缘。其中优点是，降低了集肤效应。

在一种有利的实施形式中，每个导体设置成整个线圈绕组的子绕组。 其中优点是，导体组合在一扁平电缆中，因此可以快速而简单地制造包括 所有子绕组的线圈绕组。

在一种有利的实施形式中，为用于非接触式能量传输的系统设有变压 器头，其中该变压器头的壳体围绕包括线圈芯在内的次级线圈以及用于形 成与线圈电连接的电容的电容器。

其中优点是，变压器头可作为单元安装并且可为构件设置一共同的散 热装置。此外，对于所有构件仅需一个壳体并且这些构件可紧凑地布置并 绝缘。另外重要的优点还有，可以简单地抑制特别是在串联谐振电路中出 现的高电压或者特别是在并联谐振电路中出现的大电流，并避免在电感和 电容之间布设长的电导线，布设长的电导线是复杂并且昂贵的并会增大辐 射和损耗。此外，仅设置一条必须传输负载电流和负载电压的连接线通向 负载。仅在并联或串联谐振电路内部或由于并联或串联谐振电路而产生的 大电流或高电压在空间上保持在变压器头内。因此，所属的技术元件(比 如用于强电流的汇流排/触轨和/或用于高电压的绝缘件)布置在变压器头内 部，亦即在空间上限制得狭小的区域内。因此这些元件结构能紧凑。此外， 变压器头的壳体可用于绝缘并且可用作接触保护。此外，布线——亦即电 连接和连接部位——除了连接线外可设置在所述的在空间上限制得狭小的 区域内。

在一种有利的实施形式中，在变压器头中设有至少一个电感和电容用 作谐振电路、特别是并联或串联谐振电路，其中谐振频率基本上与初级电 流的中频一致。其中优点是，可以降低电连接的费用和电磁辐射。

在一种有利的实施形式中，所述壳体由(多个)壳体部件组成，特别 是能密封地、可拆卸地连接和/或具有高的防护级。其中优点是，变压器头 也可用在湿润环境、潮湿环境或者甚至有水的环境中。通过在变压器头内 部的浇注材料/填料能够实现更高的密封性和更好的机械/物理稳定性。