用于感应地传输能量的传输布置的线圈单元的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于特别是在具有固定的初级线圈的充电站和具有机动车侧的次级线圈的机动车之间感应地传输能量的传输布置的线圈单元，其中，线圈单元具有至少一个具有电导线的线圈和用于引导在运行至少一个线圈时出现的磁通量的磁通引导单元，其中，磁通引导单元沿至少一个线圈的线圈轴线看布置在线圈后方的第一平面中，其中，磁通引导单元具有至少两个磁通引导扇区和至少一个在两个相邻的磁通引导扇区之间的通道。
[0002]另外，本发明还涉及这类充电站，这类机动车以及这类传输布置。
【背景技术】
[0003]这类线圈单元例如用于感应式充电系统中。感应式充电系统或者谐振式变换器是基于LC振荡电路的。该振荡电路由线圈和电容器的组合形成。在用于电动车辆或者混合动力车辆的感应式充电系统中，在地板和车辆之间经由安置在相应的设备中的线圈进行能量传输。
[0004]安置在地板中的线圈多数由铁氧体板和位于该铁氧体板上的铜绕组构成。
[0005]由DE 10 2012 211 151 Al可知一种用于利用机动车侧和公路侧的线圈对机动车的蓄电器进行感应充电的充电装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提高用于感应式传输能量的传输布置的线圈单元的普遍适用性。
[0007]对于开头所述类型的线圈单元，该目的的解决方案通过具有壳体底部和壳体盖的壳体以及通过至少一个支撑件实现，其中壳体至少部分地包围(einhausen)至少一个线圈和磁通引导单元，支撑件分别布置在壳体底部和壳体盖之间，其中至少一个支撑件沿线圈轴线的投影等于磁通引导单元的延伸部或者在该延伸部的内部，其中相应的支撑件如下地设计，使得作用到壳体盖上的力能够借助于相应的支撑件绕过至少一个线圈和至少两个磁通引导扇区排导到壳体底部处。
[0008]对于开头所述类型的充电站，该目的的另外的解决方案由此实现，即充电站具有至少一个这类线圈，其中至少一个线圈设计为固定的初级线圈。
[0009]另外，对于开头所述类型的机动车，该目的的解决方案由此实现，即机动车具有至少一个这类线圈单元，其中至少一个线圈设计为机动车侧的次级线圈。
[0010]最后，对于开头所述类型的传输布置，该目的的解决方案由此实现，即传输布置具有至少一个这类充电站和至少一个这类机动车。
[0011]例如，至少一个线圈能够具有绞合线或者线材形式的电导线。电导线例如能够包括平行导向的分导线。电导线能够根据需要导向成，即形成基本上是圆形或者例如是方形的相应线圈。
[0012]磁通引导单元优选地具有底面，底面至少与相应线圈的底面大小相同。如果线圈单元用作为充电站的初级线圈或者机动车的次级线圈，则磁通引导单元位于相应的线圈的上方或下方。磁通引导单元具有至少两个磁通引导扇区，该磁通引导扇区优选地大小大约相同，并且磁通引导单元的底面划分成大小大约相同的段。在两个相邻的磁通引导扇区之间，磁通引导单元具有一个通道，该通道实施成沿线圈轴线穿过磁通引导单元贯通。
[0013]优选地，在此设置至少三个或者四个磁通引导扇区，其在磁通引导单元的圆形底面中优选地分别具有相应扇区的底面。如果设有磁通引导单元的四个磁通引导扇区和一个正方形的底面，则磁通引导扇区优选地分别具有正方形的底面。因此，线圈单元通常具有通道，该通道从其中心向外部辐射状地导向。原则上也能够将更多的磁通引导扇区设为通道，从而在几个相邻的磁通引导扇区中分别布置一个通道，并且剩余的相邻的磁通引导扇区基本上互相贴靠。
[0014]所提出的线圈单元还具有带有壳体底部和壳体盖的壳体，在壳体中至少一个线圈和磁通引导单元被包围。
[0015]此外，在壳体底部和壳体盖之间设有至少一个支撑件，其中，相应的支撑件如下地布置，使得相应的支撑件沿线圈轴线的投影与磁通引导单元的延伸部或底面套合，或者位于该导向单元的延伸部或底面的内部。此外，相应的支撑件如下地设计，使得作用到壳体盖上的力能够借助于相应的支撑件绕过至少一个线圈和至少两个磁通引导扇区排导到壳体底部处。
[0016]对于线圈单元作为充电站的初级线圈使用的情况，作用到壳体盖上的力能够例如通过车辆驶过线圈单元上出现。对于这种情况，车辆轮胎使线圈单元负载车辆重量的一部分。对于线圈单元作为机动车的次级线圈使用的情况，作用在壳体盖上的力例如能够机动车停止在地面上、例如在路边石上、在充电站上或者类似物上而出现。也能够考虑位于地面和机动车之间的大型异物向壳体盖施加力。
[0017]特别地，通过壳体和至少一个支撑件改进稳定性，并由此改进线圈单元的普遍适用性，从而特别是车辆直接利用其轮胎驶过线圈单元上能够不引起损害。这尤其由此实现，即相应的支撑件使所出现的力绕过相应的线圈和相应的磁通引导扇区排导到壳体底部处。因此特别良好地保护了线圈单元的灵敏部件，尤其是相应的线圈和相应的磁通引导扇区。这也能由此实现，即所出现的力不仅经由壳体的边缘，而且也在磁通引导单元的内部传输到壳体底部处。
[0018]由此可靠地避免了例如壳体盖的弯曲，这是有利的，因为在充分弯曲时由于弯曲的壳体盖能够挤压到相应的线圈和/或相应的磁通引导扇区上并且能够对它(们)产生损害。
[0019]在所提出的线圈单元中还有利的是其相对简单的结构。壳体和至少一个支撑件使得能够使用比较薄的或轻的元件用于壳体盖并用于相应的支撑件。特别是因此能够省却附加的尤其是更厚的支撑板。
[0020]例如，对于壳体底部能够使用铝或铝合金，并且对于磁通转移扇区能够使用铁氧体材料。对于相应的支撑件例如能够使用相应的更稳定的塑料，玻璃纤维和/或碳纤维材料或以上材料的混合物。
[0021]所提出的线圈单元或传输布置优选设计用于几千瓦数量级的感应式能量传输。
[0022]所提出的机动车能够例如设计为电动车辆或者混合动力车辆，其中，相应的车辆能够是例如轿车、公交车或者载货车辆。优选地，机动车侧的次级线圈与电子电力设备连接，该电子电力设备例如具有整流器、中间电路电容器和逆变器。电子电力设备在整流器处与蓄能器、例如蓄电池或者超级电容器(Ultra-Caps)相连；并且电子电力设备在逆变器处与至少一个电动机、例如同步电动机或者异步电动机相连，以用于驱动机动车。有利地，电力电子设备在此设计用于在机动车的制动过程期间的能量回收，尤其是设计用于四象限运行。例如，电子电力设备或相应的电动机设计用于几十千瓦的持续功率。
[0023]在本发明的有利的设计方案中，磁通引导单元在其中心具有沿线圈轴线贯通的空隙，其中，至少一个支撑件包括支撑缸，该支持缸至少逐段地布置在空隙中。
[0024]支撑缸能够在此例如能够实施成空心的，以节约材料和重量，并同时提高支撑缸的负载能力或抗弯刚度。通过将支撑缸布置在磁通引导单元中心内的贯通空隙中，尤其有效地避免了壳体盖的弯曲，因为作用到壳体盖上的力通常在壳体盖的作用点的附近直接通过支撑缸吸收，并且排导到壳体底部处。支撑缸因此起到提高线圈单元的机械稳定性的作用。
[0025]在本发明另一个有利的设计方案中，至少一个支撑件包括至少一个支撑长方体，该支撑长方体相应地至少逐段地布置在至少一个通道中。
[0026]如已述的，线圈单元通常具有从中心向外部辐射状导向的通道。将相应的支撑长方体布置在相应的通道中，辅助了作用到壳体盖上的力到壳体底部的排导。其中，力绕过相应的线圈和相应的磁通引导扇区排出。因此，相应的支撑长方体提高了线圈单元的机械稳定性。
[0027]在本发明另一个有利的设计方案中，至少一个支撑件包括支撑板，支撑板布置在壳体底部和磁通引导单元之间。
[0028]支撑板起到将作用到壳体盖上的力排导到壳体底部处的作用并且因此提高线圈单元的机械稳定性。支撑板例如能够由塑料制成。
[0029]在本发明另一个有利的设计方案中，在此支撑板以及至少一个支撑长方体和/或支撑缸实施为一件式的。
[0030]通过将支撑板和至少一个支撑长方体和/或支撑缸实施为一件式的，除了提高稳定性并改进作用到壳体盖上的力到地板处的排导外，还获得了另外的优点。即同时保障了相应的磁通引导扇区的特别可靠的定位。
[0031]在此优选地，支撑板、至少一个支撑长方体和支撑缸实施成一件式的，其中也能够提出，即仅仅支撑板和至少一个支撑长方体实施成一件式的，或仅仅支撑板和支撑缸实施成一件式的。
[0032]在本发明另一个有利的设计方案中，至少一个支撑件包括至少一个支撑罩，其中至少一个支撑罩、尤其是同壳体底部或者支撑板一起，至少部分地包围磁通引导扇至少一个区中的。
[0033]因此，相应的支撑罩尤其有效地保障了引导作用到壳体盖上并随后作用到相应的支撑罩上的力绕过相应的磁通引导扇区。对此，相应的支撑罩能够全部或者部分地包围相应的磁通引导扇区的一个或者多个，