[发明专利]用于对电动车辆或混合动力车辆进行感应式能量供应的装置

说明书

说明了一种用于对电动车辆或混合动力车辆进行感应式能量供应的装置，其中将功率以无接触感应的方式从集成到行车道中的一次线圈传输到处在所要供应的车辆中的二次线圈上。通过将一次线圈嵌入到可磁化的混凝土中，使由一次线圈提供的磁场朝向二次线圈的所规定的充电位置集束。这能够实现漏磁场小的效率高的功率传输。

技术领域

本发明涉及用于通过从提供磁场的、集成到可通行的建筑结构中的静态的一次线圈到处在所要供应的车辆中的、适合于与所提供的磁场相互作用的二次线圈的功率传输来对电动车辆和/或混合动力车辆进行感应式能量供应的装置。本发明还涉及这种装置的应用以及用于制造该装置的方法和用于制造在该方法中使用的成型体的方法。

背景技术

开头提到的类型的装置例如从US 5311973公知。在那里所描述的用于电动车辆的充电系统中，有电流流经与电流源连接的静止的一次线圈，由此产生包围该一次线圈的磁场。该磁场用作用于能量传输的介质，其中如果有交变电流流经一次线圈，那么在二次线圈中感应出电流，或者由于一次线圈与二次线圈之间的相对运动感应出电流或者由于磁场的波动感应出电流。通常，在这样的装置中，一次线圈静止地放在沿着行车道的表层，而二次线圈处在所要供应的电动车辆中并且随着该电动车辆运动。例如，在从EP 0289 868公知的装置中，借助于预制的、放入到行车道中的模块来生成磁场，其中相应的一次线圈完全嵌入到由沙子和合成树脂构成的混合物中。不过，在这样的装置中，与行车道的连接是裂纹敏感的，而且可实现的效率、也就是说被传输到二次线圈上的功率相比于由一次线圈提供的功率的份额通常并不令人满意。

发明内容

因而，本发明的任务在于：说明一种装置，借助于所述装置可以以简单的、允许制造任意形状和大小的方式将一次线圈可靠地集成到行车道中而且同时能够实现最优的场会聚。

该任务通过具有权利要求1的特征的装置来解决。

由于一次线圈以按照本发明的方式被嵌入到可磁化的混凝土中，实现了所生成的磁场的集束，所述集束能够实现在一次线圈与二次线圈之间的对于电动车辆来说常见的为5cm至50cm的间距范围内以高效率将能量传输到处在车辆中的二次线圈上。

在按照本发明的装置中重要的是：一次线圈没有完全被可磁化的混凝土包围，而是所述一次线圈的朝向二次线圈的所规定的充电位置的表面区域被可磁化的混凝土开放。如下设计方案会被视为极限情况，其中可磁化的混凝土成型为平板，将线圈放到所述平板上。不过，磁场的可借此实现的集束仍经常不是最优的。相对于此进一步改善的集束可以简单地通过如下方式来实现：在可磁化的混凝土中构造有槽形的或裂缝形的、朝向二次线圈的充电位置敞开的留空部，一次线圈可以完全合适地嵌入、例如插入或压入到所述留空部中。这样的留空部例如可具有u形或v形的、半圆形的、抛物线形的或敞开的多边形的横截面。这些留空部可以有利地通过将可磁化的混凝土浇筑成相对应的形状来直接提供，但是也可以通过从可磁化的混凝土的预制品进行剥蚀式加工来塑造出来。在有些情况下、例如在几何形状复杂的情况下，配备有留空部的成型体的所希望的最终形状也可以通过由相对应地成型的预制品构成的模块化结构来构造。在大多数情况下，已经被证明为合适的是：使留空部的深度与线圈横截面相匹配，使得线圈在收进状态下没有从留空部的上边缘伸出。但是，也可以是适宜的并且因而没有排除的是：设置留空部的相对于此更小的深度，使得线圈在收进状态下部分地从留空部的上边缘伸出。这样的实施方式可以在这种其中线圈只是稍微从留空部伸出的实施方式直至这种其中线圈从留空部伸出直至约二分之一的实施方式之间变更。通常，优选留空部的如下设计方案，所述设计方案允许通过插入或压入来简单地将一次线圈收进。按照一个有利的实施方式，线圈横截面和留空部的横截面彼此匹配，使得可以根据需求来适配在线圈与可磁化的混凝土之间的空气隙或中间空隙。在一个可能的实施方式中，在为了制造完成可通行的建筑结构而涂覆其它行车道结构之前，留空部可以在将一次线圈收进之后以进行稳定的填充材料（比如沙子）来填充。