[发明专利]用于感应充电水上交通工具的感应功率传输装置和系统以及操作感应功率传输装置的方法

说明书

本申请涉及一种感应功率传输装置(10)，用于将感应功率传输到水上交通工具(60)，包括：功率传输部件(12)，包括主级导体装置(54)；和运动单元(14)，用于使功率传输部件(12)运动。其中，运动单元(14)包括线性引导件(24)，其被定向为使得当功率传输部件(12)沿着由线性引导件(24)限定的路径(28)移位时，沿垂直空间轴(Z)改变功率传输部件(12)的位置。此外，本申请涉及一种用于将感应功率传输到水上交通工具(60)的系统(1)和一种用于操作感应功率传输装置(10)的方法。

本申请涉及用于对水上交通工具进行感应充电的功率传输装置和系统以及操作感应功率传输装置的方法。特别地，该交通工具是电力推动的，或者换句话说，是电动驱动的，并且感应充电被用于提供可用于电动推进所述交通工具的电能。所传输的电能可以(附加地或替代地)也可以用于推进以外的其他目的，例如用于操作交通工具的车载电子系统。

电动交通工具，特别是诸如船、轮船或海上船只的水上交通工具，可以由电能推动，该电能通常可通过感应功率传输来传输。交通工具可以包括电路装置，该电路装置可以是交通工具的推进系统或推进系统的一部分，其包括适于接收交变电磁场并通过电磁感应产生交变电流的接收装置。此外，这种交通工具可以包括适于将交流电(AC)转换成直流电(DC)的整流器。直流电可用于为电池充电或操作电机。在后一种情况下，可以通过逆变器将直流电转换为交流电。

通常，感应功率传输是通过使用例如三相主级导体装置，它们可以分别形成绕组或大体上形成电子导体的特定形状、路线或路径。第一组安装在周围环境(主级导体装置)中，并且可以由所谓的旁路电源转换器(wayside power converter，WPC)供电。主级导体装置和/或旁路电源转换器可以是通常保持在静止位置(但是可以包括可移动部分)的所谓的主级单元的一部分。第二组(即次级导体装置)可以安装在交通工具上。次级导体装置或者一般来说次级侧通常被称为拾取装置或接收器。第一主级导体装置和次级导体装置形成高频变压器，以将电能传输到交通工具。当交通工具没有通过其推进系统运动时，这可以在静止状态下进行，也可以在动态(即运动)状态下进行。

在相应的主级导体装置的帮助下，存在许多方案来对道路或有轨交通工具进行感应充电。在这些情况下，可以合理地假设交通工具(例如，特定的汽车、火车或卡车型号)和功率传输装置的相对位置将保持在特定预设限制内。这里特别涉及沿着垂直空间轴的相对位置，所述轴沿着重力的方向延伸并且与其相对地定向。沿着该轴，相对位置将基本恒定并由不可移动的道路或轨道表面限定。

对于水上交通工具(例如船舶)，此类假设仅在特定情况下成立。例如，这要求交通工具浮动其上的水体保持稳定。对于水位受到潮汐变化影响的水体而言，这是无法实现的。在这些情况下，用于道路或有轨车辆的感应充电的解决方案可能效率低下，甚至无法使用。

WO 2017/125153 A1公开了一种用于船舶应用的感应充电装置，包括功率传输装置，可以借助对角延伸的可伸缩工作臂以及液压缸或气压缸而相对于船舶而移动。通过更改该可伸缩臂的长度以及启动额外的液压缸或气压缸，可以共同调整该功率传输装置的高度(例如，用于响应不同的水位)。因此，可移动部件和致动器的数量相对较高。总体而言，所得到的结构相当复杂，难以操作且空间效率低。而且，由于复杂性和尺寸，可能难以实现期望的可靠性并且成本将很高。

本申请的目的是提供一种感应功率传输装置及其操作方法，允许将感应功率传输到水上交通工具，特别是关于变化的水位，同时保持可靠的且具有成本效益和空间效率的结构。

该目的通过根据所附独立权利要求的设备和方法来解决。在从属权利要求中定义了有利的实施例。此外，如果未提及或另有所指，否则在说明书的引言部分中提及的特征可以单独地或以其任何组合提供在当前公开的解决方案中。