[发明专利]为车辆提供能量的包括可磁化材料的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过磁感应为车辆提供能量的装置。该装置包括：初级侧电导体装置或组件，其适于当交变电流流过所述导体装置时产生电磁场；和场成形层，其包括适于使所述电磁场的磁场线成形的可磁化材料。

此外，本发明涉及一种制造该装置的对应方法，以及适于使由电导体装置产生的电磁场的磁场线成形的器件。

背景技术

在操作系统以便通过磁感应为车辆提供能量的过程中，由初级侧电导体装置产生的电磁场被次级侧(车辆的那一侧)的接收装置所接收，并且电磁场能量通过磁感应转换成电能。本发明尤其涉及这种系统的初级侧。接收装置可以被称为“拾电器”并且是车辆的一部分，但是初级侧电导体装置通常被埋在地下或以机械方式连接到车辆的轨道上或车辆可停止或可停放的地方。

术语“初级侧”和“次级侧”与用于变压器的术语相对应地使用。事实上，用于通过感应将电能从车辆轨道或车辆停靠点传递至车辆的系统的电部件形成了一种变压器。与常规变压器相比的唯一区别是，该车辆，并因此次级侧，可以移动。

WO 2010/000495 A1描述了用于将电能传递至车辆的系统和方法。能量可以在车辆正在移动时被传递至该车辆。虽然本发明可以涉及到这样一种系统，但它不局限于将能量传递给移动车辆。当然，可以在车辆暂时停止时(例如，公共汽车在公共汽车站)或者在车辆被停放时传递能量。

车辆可以是任何陆地车辆，包括轨道约束的车辆，诸如常规的轨道车辆、单轨车辆、电车巴士和通过其它方式被引导在轨道上的车辆。陆地车辆的其它实例是公路汽车，包括不受轨道约束的公共汽车。例如，车辆可以是具有电操作的推进马达的车辆。车辆还可以是具有混合推进系统的车辆，例如可通过电能或者通过诸如电化学存储能量或燃料(例如天然气、汽油或石油)的其它能量来操作的系统。

WO 2010/000495 A1描述了初级侧上用于产生电磁场的蛇形绕组的实例。由工作期间产生电磁场的导电材料制成同时导电材料运送交变电流的本发明的初级侧导体组件可以具有相同或不同的构造。在任何情况下，初级侧导体组件的至少部分和/或部件具有一长度和一宽度，以便初级侧导体组件包括侧边缘。例如，如WO 2010/000495 A1中描述，初级侧导体组件的各部分可沿车辆的轨道延伸，以便在初级侧导体组件的相对侧上有两个侧边缘。其它构造也是可能的，诸如在行进方向上延伸的细长电导体，具有若干绕组的电导体的线圈以及具有不同构造的电导体的装置。

在前面的描述中所描述的初级侧导体组件的特征也可以应用于次级侧导体组件，不同之处在于该组件位于车上。

在任何情况下，初级侧导体组件导致由初级侧导体组件产生的电磁场辐射到周围环境。对应的极限值，特别是电磁强度或磁场强度，必须被观察。另外，次级侧导体组件也导致辐射。

初级侧导体组件和次级侧导体组件应当以有效的方式彼此耦合。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种通过磁感应为车辆提供能量的装置，提供一种制造这种装置的对应方法以及提供适当的器件使得能量能够以有效的方式从初级侧传递到磁极侧并且使得周围环境的至少一部分处的场强度减小。

本发明的基本思想在于使用可磁化材料以保护周围环境的一部分，特别是初级侧导体装置下方的区域，不受由初级侧导体组件所产生的电磁场的影响。因此，包括可磁化材料的屏蔽组件与导体组件结合在一起。优选地，所述屏蔽组件还可以包括导电材料，该导电材料特别是不可磁化的材料。一个实例是铝。特别地，该导电材料的电导率比可磁化材料的电导率高至少1,000(一千)倍，优选高至少10,000(一万)倍。例如，在实际应用中，铁氧体的电导率可以在10^-7至1A/(Vm)的范围内，导电材料(例如金属，如铝)的电导率可以在10⁶至10⁸A/(Vm)的范围内。

特别地，屏蔽组件或屏蔽组件的一部分可在初级侧导体组件的下方，导体组件的水平的下方延伸。其结果是，位于可磁化材料之外的区域(如果从导体组件的角度看)被保护不受由导体组件所产生的电磁场的影响。