用于接收磁場且用于由磁感應產生電能的接收裝置的結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于接收磁場且用于由磁感應產生電能的接收裝置，所述接收裝置尤其由車輛使用。本發(fā)明也涉及制造這種接收裝置的方法且涉及包括接收裝置和整流器的裝置。具體地，技術應用在于將能量無線傳輸?shù)杰囕v的領域，諸如，公路汽車、公共汽車、卡車、例如叉車的運貨汽車、以及軌道車輛。接收裝置適于至少在例如20kW的千瓦范圍的速率下產生電功率。
【背景技術】
[0002]文獻WO 2012/010649A2公開了一種裝置，其用于接收電磁場、用于從電磁場通過感應產生電能、并且用于給負載物提供電能、尤其用于給軌道車輛(例如，有軌電車)或公路車輛提供能量。為了由感應產生電能，接收裝置包括可以由電導體的一個或多于一個繞組實現(xiàn)的至少一個感應器。在負載物被供有來自接收裝置的電能的同時，由感應器產生的合成交流電被整流。整流器的輸出側連接到負載物。接收裝置可具有用于接收電磁場的三個相位且整流器可以連接到接收裝置的三個相線。每個相位包括可以在每種情況下由至少一個電容器實現(xiàn)的電感和電容。
[0003]需要的是將這種接收裝置或不同接收裝置結合到現(xiàn)有機動車輛中，諸如，公路汽車。接收裝置的重量應該是小的，因為車輛的最大輸入負載應該盡可能少地受影響。此外，接收裝置的構造和接收裝置的安裝應該穩(wěn)定且也易于組裝。應該利用尤其在車身的車底區(qū)域中的現(xiàn)有空間。典型地，磁場(作為交流電磁場的一部分)由在車底下方的裝置產生。因此，典型地安裝在車底的接收裝置從下方(即，從底側)接收磁場。然而，可以沿不同方向(諸如水平方向)定向接收裝置，如果磁場生成裝置沿這個方向定位。概括而言，接收裝置具有接收側，并且在操作期間磁場進入接收裝置或在接收側上進入殼體。
[0004]文獻EP 2081792B1公開了一種覆蓋元件，覆蓋元件具有結合在其中的接收單元。接收單元包括用于非接觸傳輸電能的接收器線圈和多個導流元件，所述多個導流元件被分配給接收器線圈且設計成集中場強度、以及由與空氣相比高磁導率的材料制成。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種接收裝置、這種接收裝置的制造方法和/或包括接收裝置和整流器的裝置，其中，接收裝置的組裝被簡易化，其中，接收裝置能夠以穩(wěn)定方式組裝，并且其中，接收裝置的部件應該保持在預先設定的位置和/或接收裝置的區(qū)域。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的基本理念，使用分開結構，其將至少一個線圈的電線或電線束相互之間和/或與接收裝置的其他部件分開。分開結構包括由諸如塑料(例如，聚合物)的實心材料制成的至少一個柱塊。柱塊沿從接收裝置的接收側向相反于接收側的一側的方向延伸。
[0007]優(yōu)選的，分開結構包括在每種情況下將電線或電線束相互之間和/或與其他部件分開的多個柱塊。例如，不同柱塊設置成列和排，其中，所述至少一個線圈的電線或電線束由柱塊的列或排中的每個柱塊分開。優(yōu)選的，列和排垂直于彼此延伸和/或垂直于從接收裝置的接收側向相反于接收側的一側的方向延伸。選擇性地，如后文描述的，柱塊中的至少一個執(zhí)行其他功能，諸如，將其他部件相互之間和/或與電線或電線束分開、保持接收裝置的部件和/或固定接收裝置的部件。
[0008]“分開”意味著相應部件或部分不能接觸彼此。柱塊的沿縱向方向、沿橫向方向或沿高度方向的相應尺寸限定分開的兩個部分或部件之間的最小距離。然而，“分開”并非必然意味著分開部件(尤其柱塊)和相應被分開的部件的直接接觸。實際上，分開部件可與另一分開部件組合地分開被分開的部件。例如，在每種情況下保持一根電線或一個電線束的保持元件和分開保持元件的分開元件將電線(一根或多根)和/或電線束(一個或多個)分開。
[0009]“保持”意味著被保持的相應部件或部分的移動不僅由柱塊或保持裝置沿一個方向、而且沿另一方向限制。例如，而無間隙地裝配在溝槽中的元件能夠由溝槽保持。所述元件不能移動超過溝槽的邊緣，除非所述元件從溝槽移出。類似地，分開結構的與彼此隔開設置的兩個柱塊能夠保持電線束，假若所述電線束完全填充在柱塊之間的空間中。而且，連接或固定到彼此的柱塊中的至少一個和接收裝置的其他部件(諸如，板狀部件)可共同保持接收裝置的其他部件。此外，單一柱塊可保持諸如磁性材料層、電絕緣材料層或導電材料層的另一部件，如果柱塊裝配在所述層的切口中而相對于至少第一方向(例如，下述縱向方向或橫向方向)和相反于第一方向的方向無間隙。
[0010]“固定”意味著固定到彼此的兩個部件不能相對于彼此移動，除非固定被釋放。例如，將柱塊固定到分開結構能夠通過將接收裝置的部件旋擰到柱塊來實現(xiàn)。
[0011]利用至少一個柱塊及尤其多個柱塊分開電線和/或其他部件的優(yōu)點是，被分開的部件的移動至少被限制。此外，柱塊能夠用于其他目的，例如將其他部件相互之間、與電線分開、支撐其他部件、保持其他部件和固定其他部件。概括而言，從接收裝置的接收側延伸到相反側的柱塊能夠用作多目的元件。本發(fā)明的基本發(fā)現(xiàn)是，這種柱塊不劣化接收裝置的總體性能，因為所述一個或多個線圈能夠被形成為留出用于一個柱塊或多個柱塊的空間，且因為無接收裝置的其他內部部件必須形成為完全填充接收裝置的截面而無任何切口的實體部分?？隙ǖ卣f，接收裝置的每個內部部件能夠具有用于接收柱塊的至少一個切口。相同情況適用于將靠近彼此放置以便形成共同結構的相同類型和/或材料的部件(例如，磁性材料構件)。具體地，“內部部件”意味著設置在接收裝置的殼體內的部件。
[0012]接收裝置可包括包封電線的至少一個線圈和接收裝置的其他部件的殼體。具體地，殼體可包括至少一個突伸部分，以使得內部部件能夠至少部分地設置在線圈冷卻部分內。例如，電連接到所述線圈或所述線圈中的至少一個的至少一個電容器可以設置在殼體的突伸部分中。在任何情況下，所述至少一個電容器可具有電容且可以電連接到所述線圈或所述線圈中的至少一個，以便形成具有根據(jù)線圈(一個或多個)的電感和電容器(一個或多個)的電容的諧振頻率的電路。
[0013]利用殼體有助于接收裝置組裝且接收裝置安裝到單元(例如，車輛)。而且，將所述至少一個電容器設置在殼體的突伸部分中使得電容器(一個或多個)可以設置在單元表面的對應凹部中。這繼而提高安裝的穩(wěn)定性且減小靠近單元表面安裝接收裝置所需的另外空間的尺寸。具體地，現(xiàn)有車輛或現(xiàn)有類型的車輛的車底典型地包括凹部，接收裝置的殼體的突伸部分能夠設置在所述凹部中。在許多情況下，公路汽車包括在車身底部的隧道形凹部區(qū)域。隧道形凹部是細長的且在大約沿車輛的中心線的行駛方向上延伸。因此，優(yōu)選接收裝置的殼體在殼體的頂側上、或更概括而言在與磁場在操作期間進入接收裝置的接收側相反的一側上具有對應形狀的突伸部分。
[0014]尤其細長突伸部分、但是任何其他突伸部分也可以不僅用于容置所述至少一個電容器或電容器的至少之一，而且用于接收從接收器的所述至少一個線圈到諸如整流器的外部裝置的電連接件。在細長突伸部分的情況下，連接線纜能夠沿突伸部分的縱向軸線延伸。具體地，連接線纜能夠連接到接收裝置的中央?yún)^(qū)域(與周邊區(qū)域相對)中的所述至少一個線圈且能夠通過突伸部分延伸到外部裝置。
[0015]優(yōu)選的，接收裝置的所述一個或多個線圈與鐵磁性和/或亞鐵磁性材料(諸如，鐵素體)組合，從所述一個或多個線圈觀察時，所述鐵磁性和/或亞鐵磁性材料優(yōu)選設置在接收側的相反側上。由于磁性材料的磁性狀態(tài)可改變，也能夠使用同義詞“可磁化材料”。具體地，如果接收側是底側，則磁性材料設置在所述一個或多個線圈上方。因此，磁場的場線在接收側上進入接收裝置、穿透由所述一個或多個線圈覆蓋的區(qū)域、并且改變方向以及在磁性材料內聚成束以便返回到場生成裝置。
[0016]優(yōu)選的，如果接收裝置包括用于產生不同相位的交流電流的線圈，則磁性材料層的高度(沿從接收側到相反側的方向測量)不同，其中，不同相位的線圈相對于由線圈覆蓋的區(qū)域彼此重疊。具體地，線圈的覆蓋區(qū)域包括線圈的任何繞組循環(huán)圍繞的整個區(qū)域。與不同相位的線圈或不同線圈的電線無重疊的第二