具有感应功率传输台的感应功率传输装置的制作方法

本发明涉及一种感应功率传输台，以及一种用于感应功率传输、特别是车辆进行感应功率传输的系统。另外，本发明涉及一种用于操作感应功率传输台的方法。

背景技术：

电动车辆、尤其是有轨车辆和/或公路汽车可以通过由感应功率传输装置传输的能量运行。这样的车辆包括可以是车辆的牵引系统或者牵引系统的一部分的电路结构，所述电路结构包括适于接收磁场或电磁场并适于通过磁感应产生电流的接收装置。而且，这样的车辆可包括整流器，所述整流器适于将由接收装置所产生的交流电流(AC)转换成直流电流(DC)。DC可用于为牵引用电池充电或者操作电动机。在后一种情形中，能通过转换器将DC转换为AC。

可以利用两组绕组结构来执行感应功率传输。第一组(初级绕组结构)是固定的，例如被安装在地上并通过路边的功率转换器(WPC)供电。第二组绕组被安装在车辆上。譬如，第二组绕组(次级绕组结构)可被附接到车辆，例如附接在车辆的下面，在电车的情况下附接电车的一些车厢(wagon)下。对于汽车而言，第二组绕组可附接到车辆底盘上。第二组绕组或一般被称为次级侧布置的结构通常被称作拾取装置或接收装置。第一组绕组和第二组绕组形成一种高频变压器，该高频变压器通过在初级侧将电能转换成的场能、传输场能并在次级侧将电场能转换回成的电能而将电能传输给车辆。这可以在静态(当车辆不运动时)和动态(当车辆运动时)下进行。除固定的初级侧单元之外，包括具有初级绕组结构的可动部分的可动单元也是已知的。

US 5,654,621公开了一种感应传输器，其具有初级元件和附接至车辆的次级元件，其中，初级元件被动力驱动以在所有的三个空间坐标上在预定的空间区域内移动。

DE 10 2010 042395 A1公开了一种对车辆的电池进行感应充电的系统，其中，初级线圈可自动移位。

DE 10 2007 033654 A1公开了一种基底单元，所述基底单元具有驱动装置以缩小初级导体和次级线圈之间的距离。

US 2010/0235006 A1公开了一种可移动的自动充电装置，其包括基底、剪式升降机、支撑部(pedestal)、连接部和充电部。充电部配置成与车辆的插座物理地配合或通过靠近来配合。

根据本发明的感应功率传输台包括固定部分和可动部分。所述可动部分包括初级绕组结构，所述初级绕组结构在电流流过所述结构的绕组时产生磁场或电磁场。所述可动部分的移动由至少一个致动器致动，其中，所述可动部分通过所述至少一个致动器至少在第一方向上是可移动的，从而在收回状态和伸展状态之间移动。本发明并不局限于所述可动部分在伸展状态总是具有相同位置的台。而是，如在上述相关文献US5,654,621中所提到的，所述可动部分在三个空间方向中的所有方向上均可移动。因此，所述伸展状态可包括所述可动部分相对于所述固定部分的多种位置。另一方面，优选的是，当所述可动部分处于收回状态时，所述可动部分相对于所述固定部分总是处于相同的位置和相同的定向。

通常，所述固定部分包括操作装置，所述操作装置为适于操作初级绕组结构以使初级绕组结构产生磁场或电磁场的电气装置和/或电子装置。所述操作装置电连接至所述初级绕组结构并且在操作期间产生热。所述操作装置的示例为转换器的半导体开关、例如IGBT，所述转换器用于将直流电流转换成在操作期间流过所述初级绕组结构的交流电流。可替换地，所述转换器可将具有较低的第一频率的交流电流转换成具有较高的第二频率的交流电流。所述操作装置的另一示例为用于补偿所述初级绕组结构的一个电感或多个电感的电容器。特别地，可通过电容器降低所述设备的电抗。

在所述初级绕组结构的操作期间，所述操作装置产生的热要被远离所述操作装置地传递。否则，操作装置会出现故障或被损坏。另外，为了平稳运行，所述操作装置的操作温度可被限制以最大值。

而且，还要考虑所述感应功率传输台的恶劣操作条件。灰尘和液体可能会从由感应功率传输台提供能量的车辆落下。因此，这种异物可能会遮盖台的表面并且恶化向外界的传热。

技术实现要素：

本发明的第一方面的一个目的在于提供一种具有固定部分和可动部分的感应功率传输台，所述可动部分具有初级绕组结构，其中，应当保持所述操作装置向周围环境的传热而不受外界因素如异物的影响。本发明的第一方面的另一目的在于提供一种包括所述感应功率传输台和其它系统构件的相应系统，所述其它系统构件例如为用于控制所述感应功率传输台的操作的控制装置和/或可附接至车辆的次级侧接收装置(拾取装置，pickup)。本发明的第一方面的又一目的在于提供一种操作感应功率传输台的相应方法。

根据本发明的第一方面的基本思想，所述台的固定部分包括热耦合到所述操作装置、并适于将热传递至所述感应功率传输台的周围环境的冷却装置。这种冷却装置改善了向环境的传热。

为了在所述可动部分处于收回状态时保护所述冷却装置不受外界因素的影响，所述冷却装置在收回状态下被所述可动部分遮盖，并且所述可动部分在移至伸展状态时露出所述冷却装置。因此，不仅在收回状态下保护了所述冷却装置，而且还在伸展状态下增强了向环境的传热。

因而，给出以下设计：一种感应功率传输台、尤其是用于向车辆进行感应功率传输的系统的传输台，所述感应功率传输台包括固定部分和可动部分，其中，所述可动部分包括初级绕组结构，所述初级绕组结构在电流流过所述结构的绕组时产生磁场或电磁场，所述感应功率传输台包括至少一个用于致动所述可动部分的运动的致动器，所述可动部分借助所述至少一个致动器至少在第一方向上是可移动的，从而能够在收回状态和伸展状态之间移动，其中：

-所述固定部分包括操作装置，所述操作装置为适于操作所述初级绕组结构以使所述初级绕组结构产生磁场或电磁场的电气装置和/或电子装置，其中，所述操作装置电连接至所述初级绕组结构并且在运行期间产生热，

-所述固定部分包括冷却装置，所述冷却装置热耦合到所述操作装置并且适于将热传递至所述感应功率传输台的周围环境，

-在收回状态下，所述冷却装置被所述可动部分遮盖，并且所述可动部分在移至伸展状态时会露出所述冷却装置。

另外，提供了一种操作感应功率传输台、尤其是操作用于向车辆进行感应功率传输的系统的传输台的相应方法，所述传输台包括固定部分和可动部分，其中，所述可动部分包括初级绕组结构，所述初级绕组结构操作成通过引导电流穿过所述结构的绕组而产生磁场或电磁场，所述感应功率传输台的致动器致动所述可动部分的运动，以使得所述可动部分至少在第一方向上移动并使得所述可动部分在收回状态和伸展状态之间移动，其中：

-所述固定部分的操作装置电连接至所述初级绕组结构并且操作所述初级绕组结构以使得所述初级绕组结构产生磁场或电磁场并在运行期间产生热，

-所述固定部分的冷却装置热耦合到所述操作装置并用于将热传输至所述感应功率传输台的环境中，

-在收回状态下，所述冷却装置被所述可动部分遮盖，并且所述可动部分在移至伸展状态时会露出所述冷却装置。

所述冷却装置的优选实施例包括散热结构。特别地，所述散热结构可包括肋和/或翅片。更一般而言，所述散热结构可被成形为与具有相同体积、尤其是具有相同基本形式(如立方体)的装置相比具有增大的表面。特别地，所述散热结构具有多个从其表面突出的突出部。

通过使用散热结构能高效地将热从所述散热结构传递到空气中。在设置有所述突出部(如肋和/或翅片)的情况下，热通过具有相应形状的表面从所述散热结构传递至环境。

所述冷却装置可包括不止一个散热结构。在该情形下，优选地，在收回状态下每个散热结构被所述可动部分遮盖并且当所述可动部分移至伸展状态时每个散热结构被露出。

所述可动部分可包括多个单独的元件，这些多个单独的元件不必一定以相同的方式移动。譬如，包括初级绕组结构的元件可以沿着第一方向被升高，而遮盖所述冷却装置的另外的附加遮盖元件可以沿着不同的方向移动和/或远离所述冷却装置被倾斜。优选地，所述可动部分的不同元件的移动在运动学上是耦合的。例如，同一致动器或由耦连的致动器形成的同一布置被用来致动耦合的运动。

根据一优选实施例，所述操作装置中的至少一个布置在壳体内，其中，所述壳体的外壳由第一材料制成。所述冷却装置位于壳体之外。在所述操作装置的运行期间，热借助延伸穿过壳体的外壳的导热材料从所述操作装置中的至少一个传递至所述冷却装置，其中，所述导热材料具有比所述第一材料高的导热性。例如，所述第一材料为塑料并优选是电绝缘的。所述导热材料可为具有高导热性的金属如铝或铜，或者可为具有高导热性的其它材料。包括由延伸穿过所述外壳的导热材料所形成的热通道的所述外壳优选形成用于容置操作装置的不透液壳体。

特别地，所述冷却装置可在横向于第一方向的方向上布置在所述操作装置的旁边，所述可动部分可以沿着第一方向移向伸展状态。尤其是，所述冷却装置可置于所述固定部分的凹部中，并且所述可动部分在收回状态下部分地填充所述凹部。所述冷却装置或所述冷却装置的一部分可置于所述凹部的余下部分中。优选地，在收回状态下，底板、凹部的侧壁和可动部分可以完全遮盖凹部的内容腔。这在没有冷却装置或凹部内没有冷却装置的情况下也是优选的实施方式。

由于所述冷却装置布置在所述操作装置的旁边并且由于所述可动部分在横向于连接所述操作装置与冷却装置的方向的第一方向上是可移动的，因而活动装置的重叠部或突出部(尤其是活动装置的盖的重叠部或突出部)可在收回状态下遮盖冷却装置。虽然在收回状态下所述可动部分的遮盖区段可能与冷却装置接触，但没必要一定要使它们接触。所述重叠部或突出部可以包括或可以不包括所述初级绕组结构的绕组的一段或多段。在优选的实施例中，所述可动部分的壳体(尤其是所述盖)包括除馈电线路之外的整个初级绕组结构。

特别地，所述第一方向为竖直方向，并且车辆在由感应功率传输台供电时定位在该台的上方。优选地，所述可动部分至少在所述第一方向上遮盖所述冷却装置。

根据本发明的可以与本发明的任何其它方面组合或可以单独实施的第二方面，所述感应功率传输台包括清洁装置，所述清洁装置集成到所述感应功率传输台中并且适于从所述固定部分和可动部分之间的空间去除异物(如灰尘、颗粒、或液体物质、或其组合)。根据操作IPT台的相应方法，所述清洁装置从所述空间去除异物。

特别地，当所述可动部分处于收回状态时，所述空间借助所述可动部分和固定部分的组合是封闭的或是至少部分封闭的。相比之下，如果所述可动部分处于伸展状态，那么所述空间不是封闭的或者至少在较小程度上不是封闭的。这意味着如果所述可动部分从收回状态移至伸展状态，那么所述空间会暴露向可能进入的异物。

由于所述集成的清洁装置，可以从所述空间去除(或至少部分地去除)异物。因而，IPT台、包括IPT台的相应IPT系统、以及相应的操作方法解决了所述空间在暴露于环境时会被异物侵入的技术问题。

优选地，在所述可动部分从伸展状态移向收回状态的同时，所述清洁装置可自动运行以从所述空间去除异物。这具有以下优势，即在所述可动部分到达收回状态而使所述空间再次被较高程度地保护起来的前一刻被清洁。

根据一特定的实施例，所述清洁装置包括具有可扩大的空气容腔的波纹管(其可为下文所描述的保护性波纹管)，所述可扩大的空气容腔具有至少一个空气出口，该空气出口适于将鼓风流引导至所述固定部分和可动部分之间的空间的至少一部分。在所述可动部分从收回状态移向伸展状态的同时，所述可扩大的空气容腔充气，而在所述可动部分从伸展状态移向收回状态的同时，所述可扩大的空气容腔放气。

这是这样的一个实施例，其利用所述可动部分从伸展状态向收回状态的运动来清洁所述空间。另外或替代性实施的另一选择是所述清洁装置包括清洁元件(如刷子)，该清洁元件附接到所述可动部分或致动器并且布置成可以从所述固定部分的表面和/或从致动器擦除异物。根据操作IPT台的相应方法，所述清洁装置吹掉和/或擦除异物。与利用鼓风流的实施例类似，擦除异物的实施例(即机械地去除异物)并不局限于利用所述可动部分从伸展状态向收回状态的运动，不过，利用这种运动属于优选的实施方式。在任何情形下，利用这种运动都具有以下优势：不需要附加的致动器来实施清洁。

根据所述波纹管的一个实施例，所述可扩大的空气容腔占据了所述可动部分和固定部分之间的区域。下文将描述有关保护性波纹管的更多细节。在使用保护性波纹管的情形下，所述致动器的至少一部分位于所述可扩大的空气容腔内。因而，在所述可动部分从收回状态移向伸展状态的同时，可由进入所述空气容腔的空气来冷却所述致动器的该部分。随后，当所述可动部分返回向收回状态时，受热空气中的至少一些从所述空气容腔吹出(移出)。

根据优选的实施例，所述可扩大的空气容腔具有空气入口，空气入口与所述固定部分之间的距离大于与可动部分之间的距离。特别地，所述空气入口可靠近所述可动部分的底侧(如包括初级绕组结构的壳体)地定位，其中，靠近所述可动部分的底侧是空气很可能没有受到污染的位置。特别地，由波纹管所界定的所述空气容腔可被所述可动部分的壳体遮盖，其中，壳体沿着横向于所述第一方向的方向从空气容腔向一侧突出。按照这种方式，空气入口所在的区域还受到所述突出部的保护以免受外来物质形式的污染物的污染。

附加地或可替换地，所述可扩大的空气容腔的至少一个空气出口与所述可动部分之间的距离大于与所述固定部分之间的距离。优选地，所述至少一个空气出口布置在将被清洁去除异物的空间的旁边。然而，以下情形也是可能的，即空气管道连接至所述空气出口并且将来自空气出口的空气引导或可选地改变方向导向至将被清洁的空间。

将被清洁的且位于所述固定部分和可动部分之间的空间内的优选物体为本发明的第一方面的冷却装置。特别地，在冷却装置的肋或翅片之间的空间部分可能被异物污染并且这将会降低从冷却装置向周围空气的传热。使空气吹向所述冷却装置可以从冷却装置清除掉异物，同时还可以强化从冷却装置向周围空气的传热。优选地，鼓风流以空气沿着冷却装置的肋或翅片之间的空间的纵向流动的方式被引导。

可选地，所述可扩大的空气容腔的空气入口和/或空气出口可设有单向阀、如风门(flap)或多个风门的组合。

所述波纹管可由薄片状尤其是柔性的塑料制成。

本发明的可以与本发明的任何其它方面组合或可以单独实施的第三方面基于这样的技术问题，即冰和雪可能会妨碍IPT台的功能。特别地，所述可动部分或致动器的任何元件可能会与所述固定部分冻在一起。因此，提出了下述方案：IPT台包括用于加热IPT台的加热装置。特别地，在所述可动部分从收回状态向伸展状态移动之前，运行所述加热装置。这将会融化阻碍所述可动部分运动的冰。

特别地，所述加热装置为附加的加热装置，而非用于操作初级绕组结构以产生磁场或电磁场的操作装置。特别地，附加的电加热装置(如包括至少一根加热丝的加热装置)被设置。

优选地，当所述可动部分处于收回状态时，所述加热装置位于一间隙或者位于一侧是固定部分而另一侧是可动部分的边界面处。当所述可动部分向伸展状态移动时，间隙均会增大、或者所述可动部分都将在边界面处与所述固定部分脱离接触。在任何情形下，间隙中或边界面处的冰能够被去除(尤其是融化)。

特别地，所述IPT台适于在所述可动部分处于收回状态并且没有运行所述初级绕组结构时运行所述加热装置。运行所述加热装置尤其是为了运行所述致动器做准备以使所述可动部分到达初级绕组结构将被运行的伸展状态。另一方面，在一些场合中也能够在收回状态下运行所述初级绕组结构。在该情形下，可以不必运行所述附加的加热装置，这是因为此时所述可动部分不需要移动并且所述初级绕组结构在运行期间也同样能产生可以融化冰的热。

优选地，仅在所述台的温度或环境温度低于阈值如0℃时运行所述加热装置。

根据可为本发明的第三方面的子方面的另一方面，以下技术问题被解决，即尤其是要保护所述固定部分和致动器(尤其是致动器的活动元件)免受例如为水的液体。

特别地，在所述固定部分限定出在收回状态下被可动部分占据的容腔并且所述固定部分包括在所述容腔的底部界定所述容腔的界定部(如底板)的情形下，所述界定部可设有至少一个适于将液体从所述容腔排到感应功率传输台的环境的开口(尤其是通孔)。因此，通过所述界定部上的至少一个开口可以将液体尤其是融化的冰从所述容腔排到环境中。

本说明书中所使用的术语“台”为包括固定部分和可动部分的设备。为此，“台”不局限于单片模块。相反，在IPT系统的技术领域，“台”是对包括初级绕组结构并且可选地包括用于操作初级绕组结构的操作装置的单元的常用表述。

如上所述，提出了一种感应功率传输台，尤其是用于向车辆进行感应功率传输的系统的传输台。所述感应功率传输台(IPT台)可为感应功率传输的系统的初级侧单元或初级侧布置结构的一部分。

进一步地，所述功率传输台包括至少一个致动器，其中，所述可动部分借助所述至少一个致动器至少在第一方向(尤其是竖直方向)上是可移动的。在本发明的上下文中，术语“致动器”可指代能实现所述可动部分的运动的所有构件或元件的全体。因而，术语“致动器”可包括至少一个力生成致动装置、和至少一个使所述致动装置与可动部分机械耦连的耦连装置、和/或至少一个用于引导所述可动部分的运动的引导装置。所述耦连装置可设计成将所述致动装置产生的运动转变成所述可动部分的运动。

所述可动部分可在收回状态和伸展状态之间运动。

在收回状态下，所述可动部分、尤其是可动部分的下表面在第一方向上与IPT台的固定部分、尤其与所述固定部分的安装部之间没有距离或仅具有最小可能距离。相应地，在伸展状态下，所述安装部与可动部分之间的距离可以是较大的距离，尤其可以是通过所述致动器所能实现的最大可能距离。所述安装部(尤其是底板)可用来将IPT台安装到支撑结构上、尤其是路径表面上。可通过例如为止挡元件的机械元件和/或通过对致动器的设计来选择性地限定收回状态以及具有最大可能距离的伸展状态。

所述第一方向可平行于在运行期间由初级绕组结构产生的电磁场的主传播方向地定向。特别地，所述第一方向可垂直于IPT台的安装部(尤其是底板)的表面、或垂直于IPT台所连接的表面如地面地定向。

在收回状态下，所述可动部分的上表面可与所述固定部分的一部分(如操作装置的壳体)的上表面位于同一平面中。

所述可动部分可包括壳体，初级绕组结构布置在壳体中。进一步地，所述可动部分可包括至少一个用于将所述初级绕组结构与可布置在所述固定部分中的操作装置(如转换器)电连接的连接端子。

所述可动部分可包括至少一个物体检测装置，该物体检测装置优选与所述初级绕组结构容置在同一壳体内。特别地，所述物体检测装置可检测异物、尤其是金属物体，和/或IPT台的充电空间内的车辆。特别地，所述物体检测装置能检测或监测移动的物体、如待充电的车辆。

至少一个物体检测装置可包括至少一个感应传感系统，其中，所述感应传感系统可包括一个或多个检测绕组。多个检测绕组可以以阵列结构布置，其中，该阵列结构覆盖功率传输台的充电表面。因此，可以进行主动检测(包括产生磁场)或被动检测。对于主动检测的情形，可使用一个或多个激励绕组。可通过监测(一个或多个)激励绕组所产生的激励磁场的特性来实施主动物体检测。对于被动检测的情形，仅使用一个或多个被动绕组。通过监测(一个或多个)被动绕组的特性、尤其是电感来实施被动物体检测。至少一个物体检测装置(位于所述固定部分或可动部分中)可包括RFID(射频识别)单元。可以使用RFID单元来检测车辆，以及在适用的情况下检测车辆相对于功率传输台的位置。

可替换地或附加地，所述物体检测装置可执行基于图像的物体检测，其可包括图像捕获装置如照相机。

更一般而言，所述固定部分和/或可动部分可包括车辆检测系统。所述车辆检测系统可包括至少一个传感器、和用于分析评价所述至少一个传感器的输出信号的分析评价单元。所述车辆检测系统能检测车辆是否出现在IPT台的周围。譬如，所述车辆检测系统包括用于检测车辆的电感传感器(如线圈)和/或电容传感器。

所述固定部分可包括DC连接端子和/或AC连接端子，并且可以可选地包括至少一个转换器(如AC/AC或DC/AC)，该转换器包括与所述连接端子电耦连的输入侧和与所述初级绕组结构电耦连的输出侧。

如上所述，所述固定部分可包括壳体。所述转换器可布置在所述壳体内。特别地，所述转换器可布置在所述固定部分的壳体的内容腔内。所述固定部分的壳体可为IPT台的较大壳体的一部分。

譬如，IPT台可被安装在私人停车场或车库中或安装在汽车的公共停车区域，其中，该IPT台可通过连接端子连接至家用电网(通常为AC电网)或连接至提供具有任意输出电压水平的DC电池电压的电池组。通常而言，所述IPT台可安装在地面上以使得车辆能定位在该IPT台上方。

特别地，所述IPT台可被设计成能将3kW至20kW范围内的功率传输给例如包括相应接收装置的车辆，该接收装置也可称作拾取装置。在连接端子处的输入电压的大小可为230V并且输入电流可在16A的范围内。这允许向IPT系统的次级侧的拾取装置传输3kW至7kW范围内的电力。替代地，例如，输入电压的大小可为460V(或任何其它电压)并且输入电流可在32A的范围内。这允许向拾取装置传输约20kW的电力。

可选地，所述固定部分包括用于控制所述转换器的操作的控制单元。所述控制单元可布置在所述固定部分的壳体内。

特别地，所述功率传输台如固定部分和/或可动部分可包括至少一个引导装置(即磁场成形装置)，所述引导装置用于引导由所述初级绕组结构产生的磁场或电磁场的磁通量。特别地，所述功率传输台可包括铁素体装置，其中所述铁素体装置例如可包括一个或多个铁素体棒或铁素体板。

优选地，所述固定部分和/或可动部分包括用于补偿所述初级绕组结构的电感的补偿单元。所述补偿单元例如可包括一个或多个补偿电容器，所述补偿电容器以串联的方式电连接至所述初级绕组结构的相位线。

进一步地，所述IPT台或连接至IPT台的设备(如装在墙上的设备)可包括人机界面(HMI)和/或信号发送和接收装置。HMI允许例如对控制转换器运行的控制单元提供输入。HMI可包括监视器和/或显示器，所述监视器和/或显示器用于向用户显示有关IPT台的状态的信息(如是否正在进行充电)的。另外，所述IPT台可包括输入装置、如触控式显示器和/或键盘。所述信号发送和接收装置可设计成在车辆和IPT台之间传输信号和/或数据。

所述初级绕组结构可具有能产生磁场或电磁场的任意构造。特别地，所述初级绕组结构的绕组可形成至少一个线圈和/或可具有曲折的线路。所述初级绕组结构可为单相或多相结构。

优选地，所述固定部分和/或可动部分包括屏蔽元件、如金属屏蔽结构。所述屏蔽元件将所述IPT台的外部区域相对于由所述初级绕组结构所产生的磁场屏蔽。譬如，所述固定部分的底板和/或可动部分的底板可包括沿垂直于所述第一方向的两个方向延伸的金属板。

根据一特定的实施例，所述耦连装置包括剪式齿轮(scissor gear)，尤其是在所述第一方向为竖直方向情形下包括剪式升降机。所述可动部分可机械地连接至所述剪式齿轮的一侧，而所述固定部分(例如底板)机械地连接至相反的一侧。由此，所述剪式齿轮可沿着第一方向移动可动部分。

更一般而言，所述致动器可包括杠杆机构，所述杠杆机构在被致动装置操作时沿所述第一方向移动可动部分。可替换地或附加地，所述致动装置可包括活塞/气缸单元(液压或气动的)、线性马达和/或耦连至蜗杆传动装置的电机。

可选地，所述可动部分可在除所述第一方向之外的至少一个横向方向上移动。所述横向方向横向于(尤其垂直于)所述第一方向。所述第一方向和所述横向方向可限定出平行于所述可动部分的上表面的平面。特别地，所述可动部分是可运动的以使得一运动分量沿所述第一方向延伸同时一运动分量沿所述横向方向延伸。

特别地，所述IPT台可包括用于保护所述致动器的至少一部分的保护性波纹管。特别地，可将所述致动器的至少一部分、优选将致动器的所有元件布置在保护性波纹管的内容腔内。因此，可以阻止外来物质进入所述内容腔并且可以使所述台附近的任何人员得到保护而不会因干涉所述致动器而受到伤害。所述可动部分、尤其是所述初级绕组结构的壳体可形成所述保护性波纹管的一盖并可在该情形下界定壳体的内容腔。所述固定部分、尤其是底板可形成所述保护性波纹管的一盖并在该情形下在与由所述可动部分所形成的盖的相对侧界定波纹管的内容腔。所述波纹管可沿着内容腔的四个横向侧绕着内容腔延伸并界定该内容腔。

可替换地或替代地，所述可动部分是可转动的。特别地，所述可动部分绕着沿所述第一方向延伸的和/或沿垂直于第一方向延伸的横向方向延伸的轴线旋转。因而，可调整所述初级绕组结构相对于次级绕组结构的定向并且可增强功率传输。

本发明也涉及一种感应功率传输系统(IPT系统)，尤其是用于向车辆进行感应功率传输的系统的感应功率传输系统。所述IPT系统包括根据本说明书中所描述的实施例中的一个实施例的IPT台。进一步地，所述IPT系统包括至少一个用于接收由所述IPT台的初级绕组结构产生的磁场或电磁场的接收装置(拾取装置)。并且，本发明包括一种操作所述系统的方法。

附图说明

下文将参照附图来描述本发明的实施例，其中：

图1为感应功率传输系统的示意性侧视图；

图2为处于收回状态的感应功率传输台的透视图；

图3为图2所示的感应功率传输台在伸展状态下的透视图；

图4为处于伸展状态的另一感应功率传输台的透视图；

图5为图4所示的感应功率传输台的另一透视图；

图6为又一感应功率传输台的透视图；以及

图7为千斤顶式的升降装置的透视图。

具体实施方式

图1为包括感应功率传输台1(IPT台1)的感应功率传输系统的示意性侧视图，所述感应功率传输台1具有固定部分2和可动部分3。实线表示处于收回状态的可动部分3，而虚线表示处于伸展状态、更靠近安装在车辆43的底侧的接收装置11的可动部分3。功率传输台1靠设在地面7上，该地面7可以是车辆43的行驶表面。在图示的实施例中，可动部分3包括板部件4，致动器44附接到板部件4上以沿着竖直方向升高和降低可动部分3。

在板部件4内布置有初级绕组结构6。可选地，可将异物检测系统和/或车辆检测系统(未示出)的至少一部分布置在板部件4内。

固定部分2包括壳体10，并且壳体10与固定部分2的其它周边元件45一起形成周向边缘。为了示明，处于图1的前景中的周边元件被割掉。由周向边缘限定出凹部9，其中，可动部分3在收回状态下至少部分地位于凹部9内。致动器44也于凹部9内位于可动部分3和固定部分2的底板49之间的空间中。

图1还示出了用于操作初级绕组结构6以产生磁场或电磁场的操作装置38。操作装置38通过导热材料39与位于凹部9中的冷却装置31热耦合，导热材料39从操作装置38穿过壳体10的外壳延伸至冷却装置31。这改善了在可动部分3的伸展状态下借助冷却装置31从操作装置38向环境的传热。冷却装置31具有包括肋32的散热结构以增大表面并由此增强向环境的传热。

控制装置12可被安装到壁(未示出)上，并且经由线缆47连接至位于壳体10中的电气装置和/或电子装置。

图2为感应功率传输台、比如图1的IPT台1的透视图，其中，可动部分3的板部件4被凹部9接收，处于收回状态。固定部分2具有用于收容元件、比如收容图1中所示的操作装置38的壳体10。该图中完整地示出了与壳体10一起限定凹部9的其它周边元件45。固定部分2的壳体10的上表面与可动部分3的板部件4的上表面6布置在同一平面内。

用于连接线缆(如图1的线缆47)的连接端子13位于壳体10的侧部。如此，壳体10内的电气装置和/或电子装置(如DC/AC转换器的构件)可连接至系统的外部元件或外部单元、如图1的控制装置12。壳体10也可包括用于控制对可动部分3的运动进行致动的致动器(如图1中示意性示出的致动器44)的控制器(未示出)。另外，可将用于补偿初级绕组结构(未示出)的电感的补偿元件(未示出)布置在壳体10内。

通过这种方式，即使可动部分3从凹部9移出到达伸展状态，壳体10也能保护布置在固定部分2的壳体10内的元件(如操作装置)。

图3为图2所示的IPT 1的透视图。用于致动可动部分3的运动的致动器的致动装置可布置在凹部9内。板部件4在其底侧包括另一凹部，其中，该另外的凹部设计和布置成在可动部分3的收回状态下使致动装置被该另外的凹部接收。此外，致动器结构的耦连装置将致动装置耦连到可动部分3上、即耦连到可动部分3的升降机构上。在图3所示的示例中，升降机构包括四个运动引导部17(如导轨)，其中，运动引导部17可由凹部9的侧壁18形成。运动引导部是倾斜的并且向上延伸。可动部分3的至少一个元件(未示出，例如为支承元件)可与每个运动引导部接合(如伸入每个运动引导部)，由此可以在操作升降机构时引导支承元件的运动并由此引导可动部分3的运动。如果致动装置对可动部分3施加沿着水平方向x的力，那么可动部分3将沿着运动引导部向上运动并由此被升高。可使用止挡元件、如运动引导部(如导轨)的端部来限制该升高运动。在侧壁18的底部区段中具有能使液体从内部排入环境的通孔35。

图4为IPT台的另一实施例的透视图。相同的附图标记用于指代与在其它附图中相同或功能上相同的部件或元件。同样，可动部分3包括具有上表面6的板部件4。可动部分连接至设计成为剪式升降机19(scissor lift，也可以参见图5的放大图，在该图中，一些部分、即波纹管5的左区段、左侧壁、以及前侧壁的上半部被割掉)的升降机构。该升降机构布置在保护性波纹管5内。在图4中，示出了可动部分3的伸展状态。

在图4和图5中，在壳体10的旁边(优选与壳体10接触地)示出了呈肋形散热结构形式的冷却装置31a、31b。如图5所示，可在壳体10内布置操作装置38a、38b。优选地，操作装置38b中的至少一个通过图1中示意性示出的导热材料连接至邻近的冷却装置31a。

图5为图4所示的功率传输台1的另一透视图。特别地，可观察作为升降机构的一部分的剪式升降机19。剪式升降机19由布置在IPT台1的凹部9内的致动装置14致动。电力线缆20将集成在板部件4中的初级绕组结构(未示出)连接至操作装置38，尤其与转换器的AC侧连接。通过剪式升降机19，能在竖直方向z上升高和降低可动部分3。

在图5的右手侧处于侧壁18的底部上具有多个可能的排孔35中的一个，这些排孔用于将液体从凹部9的底部排到台的外部。

一般而言，IPT台的固定部分上的排孔使用户或工程师能用水或其它液体来清洁所述台。优选地，所有对液体敏感的构件被包封，例如被可动部分的壳体或固定部分的壳体包封。

如在壳体10的边缘处所示意性示出的，IPT台1包括用于加热IPT台1的加热装置36。加热装置沿着壳体的一表面延伸，该表面相对于可动部分的板部件4限定出一间隙(在收回状态下)。同样的或附加的加热装置可沿着位于固定部分的侧壁18和板部件4之间的一间隙延伸。替代地，初级绕组结构6可用作用于融化固定部分和可动部分之间的冰的加热装置。

图6为IPT台的另一实施例的透视图。为了示明，包括初级绕组结构的板部件(类似于图1至图5中的板部件)被移除。在图6中，可动部分3包括气动升降装置21，其中，在气动升降装置21的上端处设置有平移台22。平移台22设计和布置成能在横向方向x、y上进行平移运动，其中，横向方向x和横向方向y所形成的平面与板部件4的上表面6平行。板部件4机械地连接至平移台22。气动升降装置21以与图4中所示的相同方式包括保护性波纹管5。

为了沿着竖直方向z移动可动部分3，可使用剪式升降机19(参见图5)来代替气动升降装置21。

在任何附图中所示的IPT台还可包括用于避免可动部分3的不受控制的运动、尤其是不期望的下降的安全机构。所述安全机构例如可包括弹簧元件和/或布置在可动部分3(尤其是板部件4)和固定部分2(尤其是底板49)之间的阻尼元件。例如，如果致动器的电力供应出现故障，那么可动部分可以以受控的方式下降。

可选地，IPT台可包括用于感测作用在可动部分3、尤其是作用在板部件4上的力的力传感器。特别地，假如所感测的力超过预定的阈值，则可停止可动部分3的移动。这将会降低在升高或下降过程中物体或四肢被夹持到可动部分3的上方或下方的可能性。除力传感器之外或可代替力传感器地，也可使用其它物体检测装置来检测可动部分3的运动范围内的物体。

图7为图5所示实施例的局部透视图。然而，图7中示出了侧壁的在图5中被完全割掉的那部分、即属于壳体10的那部分。另外，除了在附图的前景中所示的两侧之间的转角处的转角区段之外，几乎完整地示出了波纹管5。缺失的转角区段使得可观察波纹管5的布置有剪式升降机的内容腔。

波纹管5在其位于板部件4的底侧的顶端处包括入口孔52。入口孔52位于板部件4的在水平(横向)方向上突出到波纹管5之外的突出部的下方。当可动部分被升高时，波纹管5内的内容腔扩大(充气)，并且空气通过空气入口孔52吸入到内容腔中。

另外，波纹管5包括位于其底端处的空气出口孔51。当可动部分下降时，波纹管5内的内容腔放气并且空气通过空气入口孔52从内容腔鼓出。图7所示的两个空气出口孔51邻近布置并且朝着冷却装置31a定向。因而，空气被吹到冷却装置31a上并且清洁冷却装置31a上的异物。

图7也示出了排孔布置的一具体实施例。图示的排孔35位于壳体10的侧壁上。优选地，设置有一始自凹部9的通道，该通道将图示的排孔35与凹部9的内部连接。如此，排水能力得到提升。此外，在凹部9的侧壁上可设置附加的排孔。