[发明专利]用于传递电能的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将电能感应地传递到移动式的在车行道或轨道上静止或运动的物体或者从所述物体感应地传递电能的装置，所述物体具有耗电器和/或蓄能器。

背景技术

在工业和物流业的许多领域中，例如在制造设备或移动式物体如铁路、陆地运输装置、电动车、起重机设备、移动桥或类似的装置的情况下，但是也在载重车拖车、火车车厢或冷藏集装箱的情况下，电能的供应是必要的，所述电能通常借助于滑动触头和能量链或借助于电池和充电电缆供应。除了缺少运动自由度和停车时间，这种类型的能量传递由于它的易受干扰和高的维护费用是不利的。此外，例如从EP 1337001B1或DE 4236340C2中还已知用于通过具有气隙的变压器感应地无接触地能量传递的方法，在所述方法中不出现前面提及的缺点，并且借助于所述方法也能够将功率不需维修地传递直到兆瓦范围中。除了向上受限的效率，使用感应的能量传递由于保持恒定的小的气隙和在基底的特性和清洁度高的要求与明显的结构性费用相连。

在私车交通中研发指向电动车，所述电动车借助于蓄电池供应电能。用于对蓄电池充电的能量传递以已知的方式在车辆的静止状态中在固定的充电站使用已知的插头解决方案进行，由于充电时间长并且与此相关联的等候时间对于使用者是不利的。已放电的蓄电池的更换也与很大的费用关联。此外，用于蓄电池的成本和它的重量是高的。

发明内容

本发明基于的目的是，研发一种用于将电能感应地传递到移动式物体上的装置，所述移动式物体结构简单且维护成本低地构造，并且在移动式物体的静止状态中或运动中在不清洁的车道上也能确保损失少且快速的能量传递。

根据本发明，所述目的借助根据权利要求1所述的特征构造的装置得以解决。本发明的有利的或符合目的的改进构造是从属权利要求的主题。

本发明的基本构思在于将电能感应地传递到在静止状态中或在运动中的位于车行道或轨道上的移动式物体或从所述物体传递电能，所述移动式物体具有耗电器(例如电动机或冷却器)和/或蓄能器，借助于配设于车行道或轨道的底部感应器以及安装在可移动的物体上的、接触底部感应器的感应轮，也就是说，吸收或放出磁通量的轮。所述底部感应器包含多个由在车行道中或沿着轨道设置的、连接在电源上的第一感应线圈，所述第一感应线圈具有能导磁的铁芯，用于产生朝着可移动的物体定向的磁场。所述感应轮包括具有能导磁的铁芯的固定的第二感应线圈和在两侧与所述铁芯连接的朝车行道或轨道定向的能导磁的轮盘。为了车行道或轨道的接触导通并且为了避免气隙，并且因此为了确保损失少的磁通量，所述轮盘配设有随着所述物体运动而转动的弹性的能导磁的轮胎。借助所建议的装置确保在车行道或轨道和位于其上可移动的物体之间损失少的、舒适的、坚固的和快速的感应的能量传递，更确切地说在物体的静止状态中和运动中沿两个方向的能量传递。

在第一实施变体中，所述轮盘借助所述铁芯与第二感应线圈固定地保持在可移动的物体上，而能导磁的轮胎安装在围绕第二感应线圈转动的轮辋上。在此，在车行道上被压平的轮胎在两侧压入到留在所述轮盘和车行道(轨道)之间的气隙中，以便因此关闭所述气隙，并且实现在底部感应器的第一感应线圈和感应轮的第二感应线圈之间的损失少的磁通量。

根据感应轮的另一实施形式，构造成整圆的轮盘与所述铁芯共同可转动地保持在可移动的物体上，并且能导磁的轮胎分别安装在所述轮盘的外圆周上，而第二感应线圈通过保持元件与可移动的物体固定地连接。

在本发明的构造中，所述轮胎由能导磁的弹性体组成。

所述底部感应器可以设置在底部中或在底部上，但是也可以设置在壁或盖上，并且相应的车行道或轨道线路沿任意方向延伸。

根据本发明的另一特征，所述底部感应器的感应线圈分别配设有用于检测可移动的物体的感应器，以便只将可移动的物体正好位于其上方的感应线圈与所述电网连接。

在本发明的另一构造中，所述底部感应器包括两个或更多个间隔一定距离地平行地设置的纵向轨，所述纵向轨由能导磁的材料制成，所述纵向轨通过横向接板连接，所述感应线圈位于所述横向接板上。所述底部感应器可构造成双轨感应器，所述双轨感应器包括多个接连地设置的部分，所述部分分别包括两个纵向轨和连接所述纵向轨的容纳第一感应线圈的横向接板，或者，所述部分构造成做模块设计的大面积的栅极感应器，所述栅极感应器包括多个平行设置的、通过装配有感应线圈的横向接板连接的纵向轨。