[发明专利]用于电隔离的能量传输的装置和方法

说明书

本发明涉及用于电隔离的能量传输的装置以及方法，其中能量通过电介质波导来传输。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于电隔离的能量传输的装置、以及根据权利要求12的前序部分所述的用于电隔离的能量传输的方法。

背景技术

由GB 2 185 860A、US 2012/133306 A1和US 3 746 424A已知的是，在能量技术设备中，部件必须被操控并且被供应能量。在此情况下必须确保，系统部件相对于高压电位是绝缘的，因此需要电隔离的构造。

这些部件例如可以是必须相对于地电位绝缘的开关元件、电子组件或测量点。在此，能量传输尤其是无线地、例如通过所谓的“射频识别（RFID）”技术或者通过光波导来进行。

在此，所接收的功率明显低于1瓦特，大多处于100mW范围内。这原因在于，为此所使用的基于二极管的整流器在电流和电压峰值以及冷却方面具有局限性。由于该原因，仅能给耗电器供应小的功率输入。

发明内容

本发明的任务是，说明克服前面提及的解决方案的缺点的方法和装置。

该任务通过根据权利要求1的特征的用于电隔离的能量传输的装置、以及通过根据权利要求12的特征的用于电隔离的能量传输的方法来解决。

根据本发明的用于以高电压范围中的电压进行电隔离的能量传输的装置被配置，使得能量传输通过电介质波导进行。由此实现，所接收的功率、即为耗电器设置的功率与现有技术所实现的相比明显更高、即直至10瓦特或更高。

电介质波导的根据本发明的使用还提供如下可能性：给多个耗电器供电，使得功率被分配到所述耗电器上。为此，优选地将电介质波导配置，使得电介质波导与至少一个第一整流器设备和至少一个第二整流器设备具有功能连接，使得第一整流器设备在输入侧到沿着波导的长度被定位的第一耦合输出点沿着电介质波导的长度具有导电连接，并且第二整流器设备在输入侧到沿着波导的长度被定位的第二耦合输出点具有导电连接，并且到波导的信号输入端以及彼此之间具有距离。因此，以此作为另一自由度在电介质波导的末端之前已经实现所传输的功率的耦合输出，其中第二耦合输出点或与整流器设备的可能的另一耦合输出点可以被布置在末端处。在此，通过不同的距离，产生功率的分配，所述功率然后通过整流器设备被转交给相应的耗电器。

如果想要实现1：n功率划分，其中n是耗电器/耦合输出点的数目，则因此有利的是，该装置被改进，使得第一耦合输出点的耦合输出的配置和/或第一耦合输出点到波导的信号输入端的距离以及第一耦合输出点的耦合输出的配置和/或第一耦合输出点到波导的信号输入端的距离被配置为相对于彼此变化，使得在第一和第二耦合输出点处提取的功率的值相等。

在如下改进方案中得到有利的配置，在所述改进方案中功能连接被构造为被定位在所述距离处的被配置用于耦合输出功率的孔、槽和/或安置在耦合输出点处的导体结构。这些构造尤其是特别适合于耦合输出的所提及的变型方案。

通过如下改进方案：在电介质波导处布置至少一个电绝缘屏蔽设备，延长所谓的爬电距离、即一般来说由环境影响造成的、尤其是在电介质的表面上延伸的电流的路径，并且由此使损耗最小化。

例如，为了将该装置的尺寸保持为小的，可以有利地使用该改进方案，使得绝缘屏蔽设备被配置，使得其介电常数小于电介质波导的介电常数并且直接被安置在波导处。在此，小的介电常数保证：直接被安置的屏蔽设备不影响、至少不干扰性地影响电介质波导的特性。

替代地，可能有利的是，改进本发明，使得绝缘屏蔽设备被布置，使得在电介质波导与屏蔽设备之间存在产生空间的距离。这尤其是在屏蔽设备的介电常数大于或等于电介质波导的介电常数时将是有利的。