專利名稱：用于一用于感應(yīng)傳輸電能的系統(tǒng)的初級(jí)導(dǎo)線布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于一用于感應(yīng)傳輸電能的系統(tǒng)的初級(jí)導(dǎo)線布置。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)例如DE19746919A1已知一種用于無(wú)接觸地感應(yīng)傳輸能量的導(dǎo)線布置，其中由兩個(gè)相互間隔一定距離分布的平行的線路形成一初級(jí)電路。一可移動(dòng)的具有一個(gè)次級(jí)電路用于感應(yīng)地接納來(lái)自由有電流流過(guò)的初級(jí)電路產(chǎn)生的磁場(chǎng)的電能的耗電器例如一地面運(yùn)輸車輛可沿這樣一個(gè)初級(jí)導(dǎo)線布置行駛。
這種已知的初級(jí)導(dǎo)線布置由一個(gè)沿一線路布設(shè)的導(dǎo)線回路形成，所述導(dǎo)線回路連接在一個(gè)電流源上。所述導(dǎo)線回路由此包括一個(gè)出線和一個(gè)回線，所述出線和回線布設(shè)成相互平行并間隔一預(yù)定距離地延伸。通過(guò)所述電流源可向這樣形成的初級(jí)電路加載電流，其中在出線和回線中的電流以相反的方向行進(jìn)。
利用常見(jiàn)的電流源只能在具有有限的有效范圍—即有限的出線和回線的長(zhǎng)度—的導(dǎo)線布置中才能實(shí)現(xiàn)通過(guò)初級(jí)電路產(chǎn)生的沿所述導(dǎo)線布置的磁場(chǎng)的足夠的能量密度。但特別是在地面運(yùn)輸車輛的感應(yīng)能量供應(yīng)中要求一具有原則上任意長(zhǎng)度的導(dǎo)線布置，以便可實(shí)現(xiàn)所述地面運(yùn)輸車輛相應(yīng)的有效范圍。此外還希望，沿所述初級(jí)電路存在一盡可能均勻的場(chǎng)分布—即盡可能均勻的由所述初級(jí)電路產(chǎn)生的磁場(chǎng)的密度。

發(fā)明內(nèi)容
由此本發(fā)明的目的是，提供一種用于向一可移動(dòng)的耗電器感應(yīng)傳輸電能的初級(jí)導(dǎo)線布置，該初級(jí)導(dǎo)線布置使得可沿該初級(jí)導(dǎo)線布置行駛的耗電器可具有盡可能大的有效范圍，此外還在加載電流時(shí)沿所述初級(jí)導(dǎo)線布置產(chǎn)生一盡可能均勻的場(chǎng)分布。
在采用一根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的初級(jí)導(dǎo)線布置時(shí)，所述目的通過(guò)在權(quán)利要求1的特征部分所述的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。由從屬權(quán)利要求可得出本發(fā)明的有利的實(shí)施形式。
本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是，所述導(dǎo)線布置分成多個(gè)相互連接區(qū)段，其中每個(gè)區(qū)段具有一個(gè)出線和一個(gè)回線以及連接所述出線和回線的連接線，且所述區(qū)段相互設(shè)置成兩個(gè)前后相鄰的區(qū)段在一個(gè)靠近其連接線的區(qū)域內(nèi)重疊。通過(guò)將初級(jí)電路分成多個(gè)區(qū)段，可沿整個(gè)導(dǎo)線布置實(shí)現(xiàn)一足夠高的磁場(chǎng)密度，因?yàn)槊總€(gè)區(qū)段可單獨(dú)由一個(gè)電流源用電流加載。通過(guò)相連的區(qū)段在其邊緣處的重疊保證了在所述過(guò)渡區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)一均勻的場(chǎng)分布。從一個(gè)區(qū)段到相鄰的區(qū)段磁場(chǎng)分布盡可能均勻的過(guò)渡保證了沿所述初級(jí)電路的線路對(duì)可移動(dòng)的耗電器的均勻的能量供給，且當(dāng)所述初級(jí)電路的磁場(chǎng)同時(shí)還用于使可移動(dòng)耗電器沿線路沿軌道行駛(Spurführung)時(shí)，所述盡可能均勻的過(guò)渡特別也是必需的。


下面參考附圖借助對(duì)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中圖1示出一初級(jí)導(dǎo)線布置的示意圖；圖2示出圖1的初級(jí)導(dǎo)線布置的兩個(gè)區(qū)段的重疊區(qū)域的細(xì)部透視圖；圖3示出圖1的初級(jí)導(dǎo)線布置的兩個(gè)區(qū)段的重疊區(qū)域的細(xì)部透視圖，其中在重疊區(qū)的附近具有兩個(gè)電流饋入點(diǎn)；圖4示出圖1的初級(jí)導(dǎo)線布置的兩個(gè)區(qū)段的重疊區(qū)域的細(xì)部透視圖，其中在重疊區(qū)的附近具有一個(gè)電流饋入點(diǎn)；圖5示出根據(jù)圖1的兩個(gè)初級(jí)導(dǎo)線布置的一個(gè)交叉部的透視圖；圖6示出圖1的帶有中間連接在出線或回線中的調(diào)諧電容的初級(jí)導(dǎo)線布置的一個(gè)區(qū)段的出線和回線的透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中示意性地示出一個(gè)由一按本發(fā)明的初級(jí)導(dǎo)線布置1形成的初級(jí)電路，所述初級(jí)電路用于一用于向一可沿所述初級(jí)導(dǎo)線布置1行駛的耗電器感應(yīng)傳輸電能的系統(tǒng)。所述初級(jí)導(dǎo)線布置1分成多個(gè)相互連接的區(qū)段(A-H)。每個(gè)所述區(qū)段(A-H)具有一個(gè)出線2、一個(gè)回線3以及一個(gè)連接所述出線和回線的連接線5。相應(yīng)區(qū)段(A-H)的所述出線和回線在圖1中分別用參考標(biāo)號(hào)1X、3X或5X表示，其中X代表相應(yīng)的導(dǎo)線區(qū)段(A-H)。
這里出線2和回線3在每個(gè)區(qū)段A-H內(nèi)相互平行地設(shè)置，而連接線5形成出線2和回線3之間的過(guò)渡部。這里出線和回線的平行設(shè)置理解為，所述出線和回線3相互以保持不變的間距延伸。這里所述延伸分布可以是直的，如在區(qū)段A、C、E和G中那樣，也可以彎曲成一曲線，如在區(qū)段B、D、F和H中那樣。形成初級(jí)導(dǎo)線布置1的電纜設(shè)計(jì)成絞合線。在初級(jí)導(dǎo)線布置1的每個(gè)區(qū)段(A-H)中都設(shè)有一個(gè)電流源4，通過(guò)所述電流源可向由出線2、連接線5和回線3形成的相應(yīng)區(qū)段的導(dǎo)線回路加載電流。在圖1中用參考標(biāo)號(hào)A表示的區(qū)段中出線2A通過(guò)輸入線路8A和9A連接在一電流源4A上。所述輸入線路8A和9A大致垂直于展開(kāi)的出線2A分布。相應(yīng)地其它區(qū)段B至H分別配備有一個(gè)電流源4B至4H，所述電流源連接在出線2或回線3上。
如圖1所示，在導(dǎo)線布置的每個(gè)區(qū)段上在出線2或回線3的延長(zhǎng)部中分別從該區(qū)段的兩側(cè)連接有一個(gè)相鄰的區(qū)段。例如，在區(qū)段A上向右連接有區(qū)段B，向左連接有區(qū)段H。彼此相連的區(qū)段相互之間設(shè)置成使其靠近相應(yīng)的連接線5在一個(gè)重疊區(qū)域7內(nèi)這樣地相互重疊，以使得在重疊區(qū)域7內(nèi)一個(gè)區(qū)段的出線2X直接在上方地并緊密地貼靠在相鄰區(qū)段的相應(yīng)出線2X±1上地分布。在重疊區(qū)域7內(nèi)相鄰區(qū)段的回線3的情況也是這樣。
在圖2中示出兩個(gè)相互連接的區(qū)段A、B的重疊區(qū)域7的細(xì)部視圖。如圖2所示，所述重疊區(qū)域7沿出線或回線的長(zhǎng)度大約相當(dāng)于彎曲成半圓形的連接線5A或5B的長(zhǎng)度。因此在俯視圖內(nèi)重疊區(qū)域7內(nèi)的導(dǎo)線布置看上去象一個(gè)圓形的線圈。所述重疊區(qū)域也可以設(shè)計(jì)得更長(zhǎng)，例如大約是連接線長(zhǎng)度的兩倍。
在圖3中同樣示出兩個(gè)相互連接的區(qū)段A和B的重疊區(qū)域7，其中在重疊區(qū)域7附近設(shè)有用于向相應(yīng)區(qū)段A和B的出線2A和2B加載的電流饋入點(diǎn)。所述電流饋入點(diǎn)通過(guò)輸入線路8B、9B或8A、9A形成，所述輸入線路從相應(yīng)的出線2B或2A中分支出來(lái)并連接在電流源4上。所述輸入線路8B、9B或8A、9A大部分大致垂直于相應(yīng)的出線2B或2A延伸。輸入線路8、9相互緊密貼合地布設(shè)在塑料管10中。對(duì)于塑料管10可選地，輸入線路8和9頁(yè)可以借助電纜扎匝(Kabelbinder)相互緊密貼合地固定。輸入線路8和9相對(duì)于出線2的垂直走向使得由于所述輸入線路在出線或回線的縱向不會(huì)產(chǎn)生不希望的干擾磁場(chǎng)。這里，將形成從輸入線路8、9到相應(yīng)的出線2或回線3的過(guò)渡部的成角度或彎曲的區(qū)段在不會(huì)造成電纜的彎折的情況下設(shè)計(jì)得盡量短并具有盡量小的半徑。在一個(gè)這里未示出的實(shí)施例中所述兩個(gè)輸入線路8、9也可布設(shè)成使其在彎曲的區(qū)域內(nèi)相互疊置。這樣在電流饋入點(diǎn)附近可實(shí)現(xiàn)由有電流流過(guò)的導(dǎo)線布置產(chǎn)生的磁場(chǎng)的盡可能均勻的場(chǎng)分布。
在圖4中示出一個(gè)實(shí)施形式，在該實(shí)施形式中一個(gè)區(qū)段B的電流饋入點(diǎn)設(shè)置在重疊區(qū)域7附近。與此不同，相鄰區(qū)段A的饋入點(diǎn)距重疊區(qū)域7較遠(yuǎn)，因此在圖4的細(xì)部視圖中不再示出。
在圖5中示出兩個(gè)初級(jí)導(dǎo)線布置1a和1b的交叉部。如圖所示，兩個(gè)初級(jí)導(dǎo)向布置1a和1b的兩個(gè)區(qū)段B1b和B1a的出線或回線在一交叉區(qū)域11內(nèi)相互交叉。所屬的初級(jí)導(dǎo)線布置1a或1b的分別相鄰的區(qū)段A1b或A1a連接在其上的重疊區(qū)域7優(yōu)選地位于距交叉區(qū)域11有足夠的距離的位置。這里足夠的距離理解為至少是可移動(dòng)耗電器的接收裝置的次級(jí)線圈的電有效長(zhǎng)度。
為了使得在初級(jí)導(dǎo)線布置和可移動(dòng)耗電器攜帶次級(jí)線圈的接收裝置之間可調(diào)諧至諧振，在初級(jí)導(dǎo)線布置的每個(gè)區(qū)段(A-H)中至少設(shè)有一個(gè)(完全)可調(diào)諧(durchstimmbar)的電容器12。圖6中以細(xì)部視圖示出了一個(gè)初級(jí)導(dǎo)線布置的一個(gè)區(qū)段。在出線2和回線3中都通過(guò)分支線路13、14；15、16分別中間連接一個(gè)(完全)可調(diào)諧的電容器12。這里所述出線2的分支線路13、14相對(duì)于回線3的分支線路15、16沿初級(jí)導(dǎo)線布置相互錯(cuò)開(kāi)一定距離地布置，其中所述距離至少等于或大于所述可移動(dòng)耗電器的接收裝置的電有效范圍。
權(quán)利要求
1.用于一個(gè)用于感應(yīng)傳輸電能的系統(tǒng)的初級(jí)導(dǎo)線布置(1)，其中所述導(dǎo)線布置具有一個(gè)出線(2)和一個(gè)回線(3)，所述出線和回線至少局部地相互平行延伸地布置并可連接到一電流源(4)上，以向所述出線和回線加載電流，其特征在于所述線路布置(1)分成多個(gè)相互連接的區(qū)段(A、B、C、D、E、F、G、H)，其中每個(gè)區(qū)段具有一個(gè)出線(2)和一個(gè)回線(3)以及將所述出線和回線連接起來(lái)的連接線(5)；以及所述各區(qū)段相互設(shè)置成使得兩個(gè)前后相鄰的區(qū)段在一個(gè)靠近其連接線(5)的區(qū)域(7)內(nèi)重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的初級(jí)導(dǎo)線布置，其特征在于，所述重疊區(qū)域(7)的長(zhǎng)度(L)大約相當(dāng)于所述連接線(5)的長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的初級(jí)導(dǎo)線布置，其特征在于，前后相鄰的所述區(qū)段在初級(jí)導(dǎo)線布置(1)的縱向上相互重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的初級(jí)導(dǎo)線布置，其特征在于，在重疊區(qū)域(7)內(nèi)一個(gè)區(qū)段的出線(2)和回線(3)位于相鄰區(qū)段的出線和回線的上方。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的初級(jí)導(dǎo)線布置，其特征在于，每個(gè)區(qū)段的出線和回線的自由端(6)與一對(duì)輸入線路(8、9)相連，所述輸入線路使出線和回線與一個(gè)電流源(4)相連接，其中所述輸入線(8、9)大致垂直于所述出線(2)和回線(3)延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的初級(jí)導(dǎo)線布置，其特征在于，一個(gè)區(qū)段的所述兩個(gè)對(duì)應(yīng)成為一對(duì)的輸入線路(8、9)分別具有一個(gè)直的區(qū)域和一個(gè)連接在該直的區(qū)域上的彎曲的區(qū)域，其中所述直的區(qū)域相互平行并相互緊密并排放置地延伸，而兩個(gè)輸入線路的所述彎曲區(qū)域相互疊置地彼此交叉。
7.包括一個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的初級(jí)導(dǎo)線布置(1)的用于感應(yīng)傳輸電能的系統(tǒng)，所述初級(jí)導(dǎo)線布置(1)用于將電能傳輸給一個(gè)可沿該初級(jí)導(dǎo)線布置(1)移動(dòng)的耗電器，其中所述耗電器具有一個(gè)接收裝置以從由所述初級(jí)導(dǎo)線布置(1)產(chǎn)生的磁場(chǎng)感應(yīng)地接收電能。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，所述初級(jí)導(dǎo)線布置(1)的每個(gè)區(qū)段(A、B、C、D、E、F、G、H)由一個(gè)單獨(dú)的電流源(4)供給電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的系統(tǒng)，其特征在于，具有根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的兩個(gè)相互交叉的初級(jí)導(dǎo)線布置(1a、1b)，其中每個(gè)導(dǎo)線布置(1a、1b)的區(qū)段的重疊區(qū)域(7)位于交叉區(qū)域(11)的外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，為了在所述導(dǎo)線布置的每個(gè)區(qū)段中調(diào)諧至諧振，在所述出線(2)和回線(3)中分別中間連接至少一個(gè)可調(diào)諧的通過(guò)分支線路(13、14；15、16)與所述出線或回線連接的電容器(11、12)，其中出線的分支線路(13、14)和回線的分支線路(15、16)相互錯(cuò)開(kāi)一定距離(A)地設(shè)置，所述距離至少等于或大于所述耗電器的接收裝置沿初級(jí)導(dǎo)線布置的縱向的電有效范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于一個(gè)用于感應(yīng)傳輸電能的系統(tǒng)的初級(jí)導(dǎo)線布置(1)，其中所述導(dǎo)線布置具有一個(gè)出線(2)和一個(gè)回線(3)，所述出線和回線至少部分地相互平行延伸地布置并可連接到一電流源(4)上，以向所述出線和回線加載電流。在這種初級(jí)導(dǎo)線布置中，所述線路布置(1)分成多個(gè)相互連接的區(qū)段(A、B、C、D、E、F、G、H)，其中每個(gè)區(qū)段具有一個(gè)出線(2)和一個(gè)回線(3)以及將所述出線和回線連接起來(lái)的連接線(5)，且所述各區(qū)段相互設(shè)置成使得兩個(gè)前后相鄰的區(qū)段在一個(gè)靠近其連接線(5)的區(qū)域(7)內(nèi)相重疊，由此可實(shí)現(xiàn)沿所述初級(jí)導(dǎo)線布置可行駛的耗電器的盡可能大的有效范圍，還沿整個(gè)導(dǎo)線布置產(chǎn)生一盡可能均勻的場(chǎng)分布。
文檔編號(hào)B60M1/00GK1659060SQ03813438
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月12日
發(fā)明者A·格林 申請(qǐng)人:萬(wàn)普弗勒爾股份公司