[发明专利]用于感应式功率传输的系统的功率传输单元、制造及操作功率传输单元的方法

说明书

本发明涉及一种用于感应式功率传输的系统的功率传输单元，其中，所述功率传输单元包括绕组结构(1)，其中，功率传输单元还包括用于引导电磁场的磁通量的至少一个磁通引导装置(3)，其中，所述至少一个磁通引导装置包括或提供具有第一磁阻的至少一个低磁阻区段和具有另外的磁阻的至少一个高磁阻区段，其中，所述另外的磁阻高于第一磁阻。此外，本发明涉及一种制造功率传输单元的方法，并且涉及一种操作功率传输单元的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于感应式功率传输、尤其是向车辆的功率传输的系统的功率传输单元。此外，本发明还涉及一种制造这种功率传输单元的方法以及涉及一种这种操作功率传输单元的方法。

背景技术

电动车辆、尤其是轨道车辆和/或道路车辆可通过借助于感应式功率传输而输送的电能来操作。这种车辆可包括电路装置，所述电路装置可以是车辆的牵引系统或牵引系统的一部分，电路装置包括接收装置，所述接收装置也可称为副单元、适于接收交变电磁场并且通过电磁感应产生交流电流。此外，这种车辆可包括适于将交流(AC)转换成直流(DC)的整流器。DC可用于对牵引电池充电或操作电机。在后一种情况下，DC可借助于换流器转换成AC。

感应式功率传输使用两组例如三相绕组来执行。第一组安装在地面上(主绕组结构)，并可由路旁功率转换器(WPC)供给。主绕组结构可以是路旁主单元的一部分。第二组绕组(副绕组结构)安装在车辆上。例如，第二组绕组可安装在车辆之下，在有轨电车的情况下安装在其某些车厢之下。对于汽车，它可连接至车辆底盘。第二组绕组或通常是副侧、通常被称为拾取结构、接收器或副单元。第一组绕组和第二组绕组形成高频变压器，以将电能输送至车辆。这可在静态(当车辆没有移动时)和动态(车辆移动时)下完成。

特别是在道路车辆的情况下，固定的主单元包括通常在空间上分开地布置的多个元件。

GB 2512864 A1公开了包括壳体、主绕组结构和连接端子的主单元。还公开了用于引导磁通量的至少一个引导装置。

GB 2485617 A1公开了一种用于将电能输送至车辆、特别是道路车辆或轨道车辆、如轻轨车辆的系统，其中，所述系统包括用于产生磁场并由此向车辆输送能量的电导体结构。电导体结构包括至少一条电流线，其中，每条电流线适于承载产生磁场的电流，或适于承载产生磁场的并联电流之一，电流线在第一高度水平处延伸。该系统还包括用于屏蔽磁场的导电屏蔽件，其中，屏蔽件在轨道下方延伸并且在第一高度水平之下延伸，并且磁芯沿着轨道在第二高度水平处延伸并在屏蔽件之上延伸。

如果主绕组结构被激励，以便产生将被副绕组结构接收的电磁场，则电磁场的场线不会都被副绕组结构接收。这进而在主绕组结构和副绕组结构旁产生了不期望的电磁辐射、即不期望的磁通密度。由于在主绕组结构和副绕组结构的周围环境中的人或物体可能暴露于所述辐射，所以希望将辐射减少到最低限度，以提高感应式功率传输系统的操作安全性。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于向车辆进行感应式功率传输的系统的功率传输单元，其中，功率传输单元的周围环境中的不期望的辐射或场密度被减小。

该解决方案由具有权利要求1、10和12的特征的主题提供。本发明的有利实施例由从属权利要求的主题提供。

本发明的主要思想在于提供一种磁通引导装置用于引导由功率传输单元的绕组结构产生或接收的电磁场的磁通量，其中，磁通引导装置具有变化的磁阻。在本文中，磁阻(reluctance)表示磁阻参量(magnetic resistance)。

本文提出了一种用于特别是向车辆进行感应式功率传输的系统的功率传输单元。

功率传输单元可作为用于感应式功率传输的系统的主单元。替代地，功率传输单元可以是用于感应式功率传输的系统的副单元。