用于以Delta C/ C(%)为单位的电容器值变化的第二轴46的图表44。第一曲线47示出了在具有Y5V材料 的电容器的情况中电容取决于温度的变化。第二曲线48示出了具有Z5V材料的电容器的 情况中电容取决于温度的变化。第三曲线49示出了具有X7R材料的电容器的情况中电容 取决于温度的变化。第四曲线50是基准线，其示出了不取决于温度的曲线走向。如果电容 器模块具有取决于温度的材料，那么也就是说随着通过加热或者冷却造成的温度的主动变 化能够主动调节地或者控制地改变电容值。
[0043] 根据图7的附图示出了具有并联振荡回路16的电路布置86。该布置具有电感器 29和与之并联连接的电容器模块34。用于可调节的电容器26或27的实例由图3至5所 公开，它们也是电容器模块。根据图7的电容器模块34在该细节图中示出了具有确定的电 容的电容器32,作为用于电容器32的加热器的电阻33和温度传感器31。还示出了模块类 型的单元，其具有用于对温度进行影响和测量来说必要的组件。在根据图7的该实例中，出 于简化的目的仅仅示出了感应充电系统或者DCDC变换器的次级侧。温度传感器31是可选 的，因为电阻33也能够通过温度模型来驱动。电容器32例如具有YSV材料。
[0044] 当电容器模块35应该不仅能冷却而且也能加热时，那么其可以如图8所示的那样 设计。在此，根据该组合方案，加热电阻被帕尔贴元件39替代。利用该元件能够进行加热 和冷却。
[0045] 为了能够覆盖较大的电容范围，如在图9中所示的那样，多个电容器模块36, 37和 38的并联电路也是可以的。为了能够覆盖可能的运行电压的较大范围，电容器模块的串联 连接当然也是可以的，然而这并未示出。
[0046] 对电容器模块34的电容值的可能的调节或者控制在图10中示出。借助与温度 传感器31连接的微控制器40能够测定温度值。该微控制器40又例如以脉宽方法驱控功 率开关41，该开关对加热电阻33通电。通过在DCDC变换器或者感应充电系统的调节回路 中执行对加热电阻的通电，由此得出对电容器模块的电容值进行控制或者调节的另外的方 法。借助振荡探测识别出LC振荡回路的变化，其中通过加热或者冷却电容器模块，也就是 具有电容器和加热器的单个的电容器单元能够主动地相对影响该变化。
[0047] 为了能够在电容器模块的内部实现尽可能良好的热耦合，可以寻求一种紧凑的构 造。在此，选择这样的措施来提供特殊的部件，其包含必要的部件，如特别是电容器和加热 器。根据图11的图示为此示出了在电路板上的示例性的构造。电容器32处于电路板43 的第一侧上（例如上侧），该电路板也可以是电绝缘体。加热电阻33和温度传感器31处于 电路板43的第二侧上（例如下侧）。由此一方面给出了这些组件的接近的空间连接，但是 另一方面也能够通过电路板43实现定义的电绝缘。
[0048] 在振荡回路中的所述类型的电容器模块（也就是可调节的电容器）的应用具有极 为不同的优点。例如，不需要可移动的部分。在电容器和驱控/测量布置之间可以电分离， 其中由此尤其能够将高电压区域（大于100V)与低电压区域（小于等于48V)分离。此外， 驱控不仅可以通过脉宽信号而且也可以通过受调节的直流电压/电流来实现，这实现了加 热器的最不同的变体方案。电容器模块在振荡回路中可以是并联电路也可以是串联电路。
[0049] 根据图12的图示示出了具有电源61的无线能量传输系统60,该电源通过初级侧 的电容性补偿部件62对初级侧的线圈系统63供电。初级侧的线圈系统63与次级侧的线 圈系统64感应耦合，其中，其设置用于对电负载66进行供电。无线能量传输系统的次级侧 具有次级侧的电容性补偿部件65。初级侧的补偿部件或者还有次级侧的补偿部件可以通过 其电容值可调节的电容器来变动。为了进行变动可以使用电容器模块79,如示例性地在图 13中示出。
[0050] 图13示出了具有取决于温度的电容器71、温度传感器78以及加热器75和冷却器 76的电容器模块79。用于加热或者冷却的装置、还有电容器71和传感器78由热绝缘体74 包围。加热器75和冷却器76还有传感器78与处于绝缘体74外部的温度调节器77连接。
【主权项】
1. 一种电容器模块（26, 27, 34, 35, 36, 37, 38, 79,80)，其特征在于，具有电容器（32)和 加热器（33)。2. 根据权利要求1所述的电容器模块（26, 27, 34, 35, 36, 37, 38, 79,80)，其特征在于， 具有温度传感器（31)。3. 根据权利要求1或2所述的电容器模块（26, 27, 34, 35, 36, 37, 38, 79,80)，其特征在 于，所述电容器（32)是陶瓷电容器。4. 根据权利要求3所述的电容器模块（26, 27, 34, 35, 36, 37, 38, 79,80)，其特征在于， 所述电容器（32)是具有等级2的陶瓷的陶瓷电容器。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的电容器模块（26, 27, 34, 35, 36, 37, 38, 79,80)， 其特征在于，所述电容器（32)与所述加热器（22)和/或与所述温度传感器（31)电隔离。6. 根据权利要求5所述的电容器模块（26, 27, 34, 35, 36, 37, 38, 79,80)，其特征在于， 所述电隔离通过电路板（43)得出。7. -种用于无线电池充电系统（60)的电路布置（83,84,85,86,87)，其特征在于，具有 根据权利要求1至6中任一项所述的电容器模块（26, 27, 34, 35, 36, 37, 38, 79,80)，所述电 容器模块的电容能够借助所述加热器（33)改变。8. 根据权利要求7所述的电路布置（83,84,85,86,87)，其特征在于，所述电路布置用 于对电动汽车进行充电。9. 根据权利要求7或8所述的电路布置（83,84,85,86,87)，其特征在于，具有用于影 响所述加热器（33)的控制装置（40)。10. 根据权利要求7或9所述的电路布置（83,84,85,86,87)，其特征在于，所述电容器 (32)处于振荡回路（14,15,16)中。11. 一种用于运行电路布置（83,84,85,86,87)或者电容器（32)的方法，其特征在于， 测量电容器温度。12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据测量的电容器温度对所述电容器 (32)进行加热。13. 根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，存储电容器温度值，其中借助存储 的所述温度值计算剩余寿命。14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据计算出的所述剩余寿命产生关于 替换所述电容器（32)的信息。
【专利摘要】本发明涉及一种电容器模块、电路布置及运行方法，该电容器模块(26，27，34，35，36，37，38，80)具有电容器(32)和加热器(33)。借助温度传感器(31)能够测量电容器(32)的温度，其中，该温度受加热器(33)影响。根据温度改变电容值。这样，在电路布置(81，82，83，84，85，86，87)中其能够与谐振变换器协调一致，这是因为电容值是可调节或者可控制的。
【IPC分类】H01G2/08, H02M7/5383
【公开号】CN105469980
【申请号】CN201510617472
【发明人】米夏埃尔·芬肯策勒, 彼得·梅塞尔, 马丁·萨利特尼格
【申请人】西门子公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月24日
【公告号】US20160094047