CN103534737A - 用于在壁与在该壁上固定的翼扇之间无接触地传输电能的方法和设备 - Google Patents

用于在壁与在该壁上固定的翼扇之间无接触地传输电能的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在壁与围绕铰接轴线铰接地固定在该壁上的翼扇之间无接触地传输电能的方法和设备,其中设置在壁上固定的初级功率线圈(117)和在翼扇上固定的次级功率线圈(121),其中设置初级功率电子装置(PLE),在该初级功率电子装置中能够存储传送特性,该传送特性的形式为在次级功率线圈(121)上获得的功率与输送给初级功率线圈的初级功率相关的函数。

Description

用于在壁与在该壁上固定的翼扇之间无接触地传输电能的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于在壁与围绕铰接轴线铰接地固定在该壁上的翼扇之间无接触地传输电能的方法和设备,其中设置在壁上固定的初级功率线圈和在翼扇上固定的次级功率线圈,其中初级功率线圈和次级功率线圈借助于铰链销处于感应的作用连接。
背景技术
特别是建筑物如房屋、商店或生产车间的门的翼扇以日益增大的程度具有改进安全性或舒适性的装置,通过在门之外设置的监视或操纵装置监视或操纵其总是当前的工作状况和其操作并且将那些工作状况变化或可能出现的由传感器接收的各信号发送给监视或操纵装置。
在这里应示例性列举在楼房中安装的入室盗窃报警中心,它与在门上设置的装置、例如用于打开、穿过、关闭、破坏活动或电机锁闭的监视装置通信。
为了在监视装置与处在门上的装置之间传输相应的状况变化或数据,在现有技术中使用电缆,其柔性地设置在翼扇与框架之间并且经常为了保护由柔性的金属软管包围。
这样的电缆过渡大大损害视觉的形象并且在关闭翼扇时可能被夹住,这可能导致电缆的损坏或甚至导致破坏。此外电缆过渡对于可能的不正当操纵而言构成薄弱环节,为此为了防破坏活动也在电缆过渡中实现传感器或触点的所谓Z形布线。
由DE102004017341A1已知一种铰链,其包括装入的变压器用于无接触的能量传输。该铰链包括在框架铰链件上设置的初级线圈和在翼扇铰链件上设置的次级线圈。一个穿过这两个线圈的铁芯用于将次级线圈向初级线圈磁性耦合(它们沿铰接轴线的方向彼此保持间距),该铁芯同时形成铰链销。
虽然原则上利用该设置可以在壁与在该壁上固定的翼扇之间无接触地传输电能和/或电信号,但这样的设备不能在次级侧至少近乎无延迟地提供功率,这例如在突然的功率需求时是需要的,以用于驱动电机。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种用于在壁与在该壁上固定的翼扇之间无接触地传输电能的、在这方面改进的方法和用于实施该方法的设备,其中设置固定在壁上的第一线圈和固定在翼扇上的第二线圈,该第一和第二线圈处于感应的作用连接。
通过权利要求1中描述的方法和通过权利要求3中描述的设备达到该目的。
在按照本发明的方法中,测量流过初级功率线圈的初级电流并且将测量值输送给初级功率电子装置。在该初级功率电子装置中设置数据存储器,在该数据存储器中存储在初级功率线圈和次级功率线圈之间的传送特性,即在次级功率线圈上获得的功率与输送给初级功率线圈的初级功率的相关性。基于该传送特性已知在初级侧需要何种功率以在次级侧获得规定的功率。
当在次级侧不需要电功率时,换句话说,当在次级侧没有电路闭合时,在初级侧仅仅测量泄露电流。因为传送特性存储在初级功率电子装置中,所以在次级电路的开口端上作用的电压是已知的。
当现在在次级侧功率需求突然上升时,例如因为为了触发一个功能而必须给一个电动驱动装置加载电功率时,这导致初级电流的上升。如果这被初级功率电子装置检测到,那么其例如控制一个可以包含切换调节器和/或脉冲宽度调制器的逆变器,使得近乎无延迟地给初级功率线圈加载最大的功率。这优选通过作用最大允许的初级电压和优选设计成矩形交流电压(其具有40kHz频率)的初级功率电压的最大的脉冲宽度实现。
为了在次级侧不超过通过次级侧的负载最大允许的次级电压,在次级侧设置限压装置,借助于该限压装置将基于感应在次级功率线圈中产生的次级电压值限制在最大电压值。由于该措施,在次级侧并且因此在初级侧仅仅流动实际上需要的电流。借助于测量的初级电流,现在初级功率电子装置将初级功率线圈所加载的功率向下调节,直至根据所存储的传送特性在次级侧必须作用所需要的功率。在此初级功率优选通过分四个阶段的电压改变和通过无级的脉冲宽度改变进行适配。
通过了解了传送特性,在初级电压和脉冲宽度之间规定的预先已知的关系的情况下,次级侧的功率是已知的。在这种情况下必须是流动一个规定的预先已知的初级功率电流。
如果现在测量的初级电流与期望的电流值相比具有较低的值,则所提供的功率过高,那么通过限压装置减小次级功率。
如果测量的初级电流值较高,则提供的功率过低。而后初级功率电子装置根据存储的特性通过提高电压和/或脉冲宽度来提高所提供的初级功率。
根据本发明的用于在壁与围绕铰接轴线铰接地固定在该壁上的翼扇之间无接触地传输电能的设备包含可在壁上固定的初级功率线圈和可在翼扇上固定的次级功率线圈。可以设置铰链销作为在初级功率线圈和次级功率线圈之间的磁性的导磁体。
根据本发明设置初级功率电子装置,在该初级功率电子装置中能够存储传送特性,其形式为在次级功率线圈上获得的功率与输送给初级功率线圈的初级功率相关的函数。此外设置电流测量装置,利用该电流测量装置能够测量流过初级功率线圈的初级电流并且相应的测量值能够被输送给初级功率电子装置。最后设置用于影响初级功率的装置,其优选可以具有切换调节器和/或脉冲宽度调制器。在次级侧设置限压装置,利用该限压装置将在次级功率线圈中基于感应所产生的次级电压值限制在预定的最大电压值。
此外可以设置将在次级线圈中感应的次级功率电压转换成直流电压的整流器。
此外,初级功率电子装置可以具有逆变器。该设备而后适合连接到壁侧的直流电压源,例如连接到危险警报装置的紧急电流缓冲的电源部分的直流电流输出端上。
初级功率电子装置可以为了改善运行安全性具有用于滤出干扰频率的低通滤波器。
如果在根据本发明的设备中初级和次级功率线圈也应当用于双向的信号或数据传送,或者为此存在单独的第一和第二线圈,那么可以在一个规定的时间间隔内将初级功率线圈或第一线圈利用至少一个第一控制信号作用并且测定所述至少一个在次级功率线圈中或在第二线圈中感应的第一信号。
此外在上述的时间间隔内给第二线圈作用至少一个第二控制信号并且同样检测所述至少一个在第一线圈中感应的第二信号。如果在该双向的信号传输情况下,一个线圈在该控制时间间隔内未被作用或者说供给预期的控制信号的至少一部分或在该线圈中没有检测到基于控制信号预期的感应的信号的至少一部分,则产生故障和/或干扰信号。如果将故障和/或干扰信号转送给例如危险报警中心以便触发警报,则通过按照本发明的方法显著地改进防破坏保护。但也可以将故障和/或干扰信号供给所谓的“看门狗”,以便这样在出现技术故障时避免触发错误警报。
当接下来提到“第一”和“第二”线圈时,也分别可选地指初级或次级功率线圈。
实验已表明,在控制信号和感应的信号的双向的传输和检测的情况下在个别情况下可以导致信号干扰。为了避免这样的干扰总是导致警报触发,优选在该时间间隔内向第一和第二线圈分别供给两个控制信号。只在未供给或未检测到两个控制信号或两个感应的第二信号时才产生干扰信号。换句话说,只有当两个依次相继的控制信号循环被识别为有错误的时,才触发干扰信号。
在该方法的特别优选的进一步设计中,第一或第二线圈在产生感应信号之后被供给一个响应控制信号,该响应控制信号又在相应另一线圈中产生感应的信号。
所述时间间隔(在其中产生或检测相互相关的信号)优选在10ms(毫秒)与500ms之间、特别优选为约60ms。
优选在一个时间间隔(20ms至100ms、特别优选约40ms)内产生一个控制信号和一个相关的响应控制信号。
控制信号原则上可以是任意的类型,其能够在相应另一线圈中以感应的方式产生信号。但特别优选的是,控制信号(特别优选响应控制信号也)通过载波电压的调制产生。为此考虑基本上所有的用于信号调制的已知方法。但特别优选的是,为了双向的传输,载波电压通过控制信号被振幅调制并且响应控制信号是频率调制的。控制信号优选在翼扇侧产生,响应控制信号优选在壁侧产生。
载波电压的载波频率与线圈系统的设计相关。在具有壳体和芯体(其包含锰锌铁氧体)的线圈系统的情况下,可以根据锰锌材料使用20kHz至2MHz的载波频率。同样也可以考虑的是,应用空心线圈。载波频率也可以较高。
为了也提高对于复杂的破坏方法的保护,其例如包含一个破坏线圈与第一线圈而不是设置在翼扇上的第二线圈的感应耦合,在该方法的进一步设计中规定在该时间间隔内询问在翼扇侧设置的控制电阻的值。控制电阻值可以通过翼扇侧的警报组模拟和数字化并且以滚动码传送给初级侧。由此提供了另外一个防破坏阻碍,因为在感应耦合以将翼扇侧的线圈脱离耦合时也必须已知电阻值和产生相应的信号。
控制电阻的询问值可以通过作用在第二线圈上的载波电压的调制传送给第一线圈并且而后与额定值比较。第二故障信号可能而后例如用于触发一个警报,当所测定的值超过一个确定的仍然允许的与参考值的差值时。试验表明,为了减小错误警报风险,大约为40%的电阻值的差值特别适合于作为阈值。
为了对于下面的情况下也显著提高破坏的难度,即实施破坏活动的人员已知电阻值,第一和第二线圈优选至少被加密的控制信号和响应控制信号作用。
如此加难未授权者的解码可能性,当特别优选控制信号和响应控制信号借助于滚动码加密时。
为了进一步提高反破坏活动的安全性,该方法包括与第一线圈电连接的初级电子装置和与第二线圈连接的次级电子装置的相互证实的方法步骤。
用于实施上述方法的设备包括:在壁上设置的第一线圈和在翼扇上设置的第二线圈,其中第一线圈和第二线圈处于感应的作用连接;以及连接于第一线圈的初级电子装置和连接于第二线圈的次级电子装置,其中初级电子装置和次级电子装置包括用于产生和检测控制信号和响应控制信号的装置。
优选次级电子装置包括用于利用控制信号调制载波电压的装置、优选振幅调制器。初级电子装置优选同样包含用于利用响应控制信号调制载波电压的装置、优选频率调制器。
此外优选设置用于对初级和次级电子装置进行证实的装置。
为了使得初级和次级电子装置在翼扇关闭时在不破坏的情况下不能接近,初级和次级电子装置分别具有一个壳体,该壳体适合安装到框架型材或翼扇型材中,特别是装入在翼扇关闭时相互面对的各侧面上的型材凹槽中。
为了一方面避免初级电子装置或次级电子装置受外部的电磁场的干扰,另一方面阻止电磁辐射从壳体漏出,壳体优选构成为屏蔽的。
为了防止在各壳体中设置的各电子构件(它们通常自身发出一定的热量)的过热,壳体优选由导热材料制造,为了简化制造,壳体特别优选由导热的塑料材料制造。
此外初级电子装置和次级电子装置优选包括调制解调器用于待传输的信号和控制信号的8-Bit加密和解码。借助于该调制解调器也可以例如调制地和对干扰不敏感地传输由在翼扇上设置的装置和传感器转送的模拟信号。初级电子装置和次级电子装置还可以分别包括一总线系统,在其上可以分别连接多个传感器。借助于各传感器提供的测量值或运行状况的传输可以在调制和解调以后连续地例如在使用可以符合RS485标准的协议的情况下实现。
附图说明
以下拟借助附图中示出的实施例进一步说明本发明。其中:
图1示意示出按照本发明的设备透视图,其中部分剖开示出铰链件和翼扇件,包括示意示出的初级电子装置和次级电子装置;
图2再次示意示出按图1的设备在框架型材和翼扇型材上的安装状态,翼扇型材绕一铰接轴线铰链地与框架连接;
图3该设备的总电路图;
图4该设备的框架侧的初级电子装置的方框图;
图5该设备的翼扇侧的次级电子装置的方框图;
图6根据本发明的设备的另外一个实施例的通过铰接轴线S的纵向剖视图,其同时承担传统的铰链的功能;
图7该实施例的翼扇铰链件的透视的细节图,其也具有在框架铰链部分中设置的线圈;
图8该实施例的框架侧的初级功率电子装置的方框图以及
图9该实施例的翼扇侧的次级功率电子装置的方框图。
具体实施方式
附图1作为整体用100标记的设备在外观上模拟所谓三件式的铰链。它按需要同时可以达到具有的铰链功能并因此代替传统的铰链。或它只用于电能和/或电信号的无接触的传输并且附加于传统的铰链设置在翼扇/铰链装置上。
设备100包括铰链件1,该铰链件用于固定在一个固定的框架R1上。铰链件具有两个铰链部分2、2′,它们沿铰接轴线S的纵向方向彼此间隔开一间隔空间3。
在上铰链部分2与下铰链部分2′之间在间隔空间3中设置一翼扇件5的铰链部分4,它在附图所示的实施例中安装在一翼扇框架F上。为了固定,铰链件1包括铰链固定件6、6′,翼扇件5包括一翼扇固定件7。
通过一穿过铰链部分2、2′和4的铰链销8确定铰接轴线S,铰链销8以已知方式穿过在铰链销容纳部中的各铰链部分,铰链销容纳部为了清楚起见在附图中未示出。
在铰链件1的上铰链部分2中设置第一电线圈19,它由螺旋弹簧18施加按图1向下作用的弹簧力。线圈19借助于至少两股的优选屏蔽的电导线17连接于初级电子装置PE。
在翼扇件5的铰链部分4中装入第二电线圈20,该第二电线圈借助于螺旋弹簧21施加一按图1向上定向的弹簧力。第一和第二线圈在螺旋弹簧18、21的作用下相互贴紧。
第二线圈20经由至少两股的优选屏蔽的电导线22连接于次级电子装置SE。
初级电子装置PE(图4)具有一初级处理器38,其包括一输入端40,该输入端用于经由一切换调节器54连接到一能量供给源41上,该切换调节器将由能量供给源提供的电压变为初级处理器的工作电压。在这方面如图3中可看出的,初级电子装置可以是危险报警中心43的电源部分42的紧急电流缓冲的输出端。它提供例如13.8V的供应直流电压。初级电子装置PE包括逆变器52,它将输入端直流电压转变为一适合于供给第一线圈19的交流电压,其例如为12V并且具有40kHz的载波频率。
初级处理器38具有端口44a、44b,在其上接入例如打开、穿过、关闭和破坏活动监视装置的信号和控制信号例如用于危险报警装置GMA的插销操纵。这些控制信号由初级电子装置借助于总线系统在例如使用符合RS485标准的协议的情况下转变成串行数据组。
初级处理器38也包括看门狗,其监视初级和次级电子装置的功能和在初级和次级电子装置上连接的各部件和系统的功能。在识别到故障的情况下该故障作为信号发送给危险报警装置,以便避免在出现故障时触发错误警报。此外看门狗可以启动初级处理器38的程序指令以便消除问题。
此外初级电子装置PE包括调制器53,借助于调制器通过待传输的数据组对载波频率进行调制。调制的载波电压存在于端口45上并且经由电导线17导向第一线圈19。
在第二线圈20中感应次级电压并且次级电压经由导线22导向次级电子装置SE的端口46。次级电子装置包括解调器55,其解调通过信号调制的次级电压并且例如将信号转送给例如打开、穿过、关闭和破坏监视装置的次级处理器39。在次级处理器上经由输入/输出导线连接用于状况询问和操纵的传感器和装置。
次级处理器39与能量供给源47连接,能量供给源例如在输入端48上供给12V直流电压。经由在次级线圈20中感应产生的供电电压实现次级电子装置的能量供应。
此外次级电子装置SE还包括调制器56,该调制器将由各上述监视装置的传感器经由端口49提供的各信号以与初级电子装置PE相对应的方式转变成串行信号包。将这样调制的载波电压经由导线22施加到第二线圈20上。由此在第一线圈19中感应的交流电压经由导线17导向初级电子装置PE并且在初级电子装置中在解调器57中解调和经由端口44供给危险报警装置GMA。
为了产生尽可能对干扰不敏感的且损失低的信号传输,对待由初级侧向次级侧传输的数据进行频率调制,待从次级侧向初级侧传输的数据进行振幅调制。
以8Bit分辨率和例如9600Baud的传输率实现因此建立的双向的数据传输。
为了提高防破坏活动保护,从次级电子装置SE以约40ms的时间间隔将控制信号包经由导线22和17以及第二线圈20和第一线圈19转送给初级电子装置PE。初级电子装置在此40ms时间间隔内通过反馈响应控制信号包至次级电子装置SE而确认接收到控制信号包。如果次级电子装置SE在该时间间隔内没有接收到响应控制信号,则再次向初级电子装置发送控制信号包。如果初级电子装置PE在200ms的时间间隔内没有从次级电子装置SE接收到控制信号包,则产生干扰信号。这在两个依次相继的控制信号包是有缺陷的情况下也适用。
为了进一步提高防破坏保护,在翼扇侧一个控制电阻值被次级电子装置SE模拟和询问并且与在次级电子装置SE中存储的参考值进行比较。如果该传送的测量值偏离额定值优选40%,那么这被认为是破坏企图的暗示。该比较结果在该时间间隔内传送给初级电子装置PE。
为了进一步提高安全性,控制信号包以及响应控制信号包借助于滚动码进行加密,其可以被相应接收的初级电子装置PE或次级电子装置SE解密。
在输出端44上产生相应的信号。
初级电子装置PE和次级电子装置SE安装于机械牢固的可很好导热的壳体50、51中,它们只简化地示于图2中。
初级电子装置PE的壳体50装入一壁侧的框架型材中,次级电子装置SE的壳体51装入一翼扇型材中。如图2可看出的,从在翼扇关闭时各相互面对的型材侧实现安装。通过该措施,壳体50、51从外面是看不见的并且可以通过破坏接触(其在取走企图时产生警报信号)防止不正当操纵。
为了继续提高防破坏活动安全性,初级电子装置PE和次级电子装置SE还设有用于相互证实的装置,从而至少显著地增加通过以前被篡改的电子装置来不可觉察地替换初级电子装置或次级电子装置PE、SE的困难。
为了进一步提高防破坏活动安全性,电子装置的壳体设有盖子和/或取走传感器。如果它们探测到相应的壳体的打开和/或取走,那么这被看成破坏企图并且在输出端44上产生一个相应的信号。
上述的根据本发明的设备的实施例首先用于信号传送。用于运行次级电子装置所需要的电功率同样在次级线圈中感应地产生。通常为了操作次级侧的各装置,然而需要较高的电功率,与由初级线圈在次级线圈中在维持信号传送时所能感应的电功率相比。在这种情况下需要单独的电功率供给用于操作次级侧的各装置。
这种电功率供给在附图6ff中示出的整体上利用200表示的实施例中同样通过感应耦合产生。设备200构成为所谓的三件式的铰链。该铰链其包含一个框架铰链件101,其构成设备200的一个铰链件102并且用于固定在一个固定的壁W上或固定在一个固定的框架上。框架铰链件101具有两个铰链部分103、104,它们沿铰接轴线S的纵向方向彼此间隔开一间隔空间105。
在上铰链部分103与下铰链部分104之间在间隔空间105中设置一翼扇铰链件107的铰链部分106,它在附图所示的实施例中构成一个可固定在翼扇F上的翼扇件108。
通过一穿过在铰链销容纳部109、110和111中的各铰链部分103、104和106的铰链销112确定铰接轴线S。铰链销以已知的方式借助于由塑料轴承材料制成的支承套筒113、114垂直于铰接轴线S可调节地支承在框架铰链件101的铰链部分103、104的铰链销容纳部109、111中。
支承套筒115用于铰链销112在翼扇铰链部分106的铰链销容纳部110中的支承,该支承套筒也由塑料轴承材料制成。
上述的框架铰链部分103的支承套筒113在其指向翼扇铰链部分106的区域内具有一个围绕铰接轴线S旋转对称的凹部116,在其中装入电初级线圈117。该初级线圈借助于两个电连接电缆118与一个功率电压供给装置119连接(见图3)。
翼扇铰链部分106的支承套筒115在面向初级线圈117的一侧上同样具有一个凹部120,在其中配合装入次级线圈121,该次级线圈以与初级线圈117对应的方式构造。
次级线圈121沿着铰接轴线S的方向可移动地支承在凹部120中并且经由弹簧元件122支承在凹部120的底部123上,从而初级线圈和次级线圈117、121的彼此面对的端侧124、125相互贴靠。
初级线圈和次级线圈117、121具有一个外径,其近似等于销容纳部113、115的内径。由此通过上部的框架铰链部分103和翼扇铰链部分106的尺寸预定的横截面面积最大可能地被初级线圈和次级线圈117、121利用,以便如此将可由初级线圈117感应地传入次级线圈121中的电功率最大化。
为了改善初级线圈和次级线圈117、121的耦合,铰链销112在被初级线圈和次级线圈117、121覆盖的长度上具有一个收缩部126。在该收缩部中安装一个套筒芯体141,该套筒芯体具有两个由烧结的铁氧体材料例如以锰锌铁氧体粉末为基的材料构成。包围套筒芯体141的铰链销112因此用作磁性的导磁体。
在翼扇铰链部分106的与次级线圈121对置的区域内在支承套筒115中加工出另外一个关于铰接轴线S对称的凹部127。该凹部用于容纳信号传递线圈128,其也称为第二线圈。信号传递线圈128也沿着铰接轴线S的方向可移动地容纳在容纳部127中并且借助于弹簧130支撑在其底部129上。
利用与弹簧元件130对置的端侧131,信号传递线圈128贴靠在一个另外的在相应的凹槽133中支承的信号传递线圈134(也称为第一线圈)的端侧132上。信号传递线圈134借助于连接电缆135与初级电子装置PE(见图3)连接。信号传递线圈和初级和次级电子装置的工作方式和构造对应于借助于设备100阐述的。
在下部的框架铰链部分104和翼扇铰链部分106之间设置滑动盘137、138,以便减小通过铰链的偏转操作引起的磨损。
如特别是在附图6和7中可看出,信号传递线圈128、134与初级线圈和次级线圈117、121相比具有显著较小的尺寸,因为对于信号传递而言较小的线圈体积是足够的。在信号传递线圈128、134的覆盖区域内也设置在铰链销112的收缩部140的区域内的套筒139由烧结的铁氧体材料、例如以锰锌铁氧体粉末为基的材料构成,套筒139与套筒芯体141相比具有显著较小的壁厚,从而总体上信号传递线圈的区域与初级线圈和次级线圈117、121的区域相比适合于用于在壁或框架和翼扇之间传递较大的机械力。设备200的设有两个单独的用于功率和信号传递的线圈对的构造因此对于本发明很重要。
由危险报警中心的功率电压供给装置提供12V或24V的功率直流电压。该电压作用在切换调节器145上,其将电压转换成适合产生所需要的次级功率电压的供给电压。其值在12V和48V之间。在切换调节器145的下游设置一个逆变器148,其也连接在初级功率处理器146上。逆变器148将切换调节器145的输出电压转换成适合对初级线圈117加载的优选矩形的交流电压,其在所示的实施例中为12V-22V并且具有40kHz的频率并且经由通断开关155作用在初级功率线圈117上。在次级功率线圈121中,除了传送损失和相位移动之外,感应出大致相对应的次级功率电压,其借助于电缆142(也称为导线)输送给次级功率电子装置SLE(见附图3)。为了可以改变在次级功率线圈121中感应出来的功率,如图8象征性示出,初级功率电压的值以四个阶段改变并且脉冲值无级地改变。流过初级功率线圈的电流通过电流测量装置157测量并且测量值被输送给初级功率处理器146。初级功率处理器146具有数据存储器,在其中存储传送特性,即在次级线圈上获得的功率与输送给初级功率线圈的功率的相关性,并且可以从该数据存储器中调用属于规定的初级功率值的次级功率值和反之。
次级功率电压施加在整流器149的输入端150上,整流器在其输出端151上提供功率直流电压用于操作次级侧的设置在翼扇上或内的装置(见图9)。在整流器之后设置限压装置158,其将在次级功率线圈中感应的电压限制在一个通过后接的负载预定的最大电压。
基于在数据存储器中存储的传送特性(其例如通过在设备上的测量顺序通过实验确定)已知,必须利用何种功率加载初级功率线圈117,以便可以获得次级功率线圈121的规定的功率。流过初级功率线圈117的电流借助于电流测量装置157测量并且测量值被输送给初级功率处理器146。该初级功率处理器通过访问在该数据存储器中存储的数据确定属于一个测定的电流值和已知的初级电压的次级功率。
当不需要次级功率时,即次级电路是敞开的,那么在初级侧仅仅测量泄露电流。经由在数据存储器中存储的传送特性,在次级输出端上存在的电压是已知的。当现在在次级侧功率需求上升时,这导致初级电流的上升。而后初级功率处理器146如此控制逆变器148,使得传送最大的功率。在次级侧因此一旦接通过程开始就立即提供最大功率,由此例如电动驱动装置的起动延迟就被避免了。最大的次级功率通过初级电压提高到最大值和设定最大的脉冲宽度产生。在次级侧可能对于相应的负载过高的电压值借助于限压装置158限制。在次级侧并且因此也在初级侧仅仅流动被次级侧的负载实际需要的电流。经由借助于电流测量装置157实现的初级电流测量,初级功率处理器146通过减小初级电压和/或脉冲宽度将功率如此向下调节,直至根据在数据存储器中存储的传送特性,在次级输出端上必须存在对于负载而言需要的次级功率。
附图标记清单
100 设备
1   铰链件
2、2'铰链部分
3 间隔空间
4 铰链部分
5  翼扇件
6、6'  壁固定件
7  翼扇固定件
8  铰链销
17 电功率
18 螺旋弹簧
19 第一线圈
20 第二线圈
21 螺旋弹簧
22 电导线
38 初级处理器
39 次级处理器
40 输入端
41 能量供给源
42 电源部分
43 危险警报中心
44  端口
45  端口
46  端口
47  能量供给源
48  输入端
49  端口
50  壳体
51  壳体
52  逆变器
53  调制器
54  切换调节器
55  解调器
56  调制器
57  解调器
F  翼扇框架
R  框架
S  铰链轴线
PE 初级电子装置
GMA 危险警报装置
SE 次级电子装置
200 设备
101 框架铰链件
102 铰链件
103 铰链部分
104 铰链部分
105 间隔空间
106 铰链部分
107 翼扇铰链件
108 翼扇件
109 销容纳部
110 销容纳部
111 销容纳部
112 铰链销
113 支承套筒
114 支承套筒
115 支承套筒
116 凹部
117 初级功率线圈
118 连接电缆
119 功率电压供给装置
120 凹部
121 次级功率线圈
122 弹簧元件
123 底部
124 端侧
125 端侧
126 收缩部
127 凹部
128 信号传输线圈
129 底部
130 弹簧元件
131 端侧
132 端侧
133 凹部
134 信号传输线圈
135 连接电缆
137 滑动盘
138 滑动盘
139 套筒
140 收缩部
141 套筒
142 电缆
144 电缆
145 切换调节器
146 初级功率处理器
148 逆变器
149 整流器
150 输入端
151 输出端
155 开关
157 电流测量装置
158 限压装置
F 翼扇
S 铰链轴线
传感器和装置
W 壁
WD 看门狗
PLE 初级功率电子装置
SLE 次级功率电子装置

Claims (5)

1.一种用于在壁(W)与围绕铰接轴线(S)铰接地固定在该壁(W)上的翼扇(F)之间无接触地传输电能的方法,其中设置在壁(W)上固定的初级功率线圈(117)和在翼扇(F)上固定的次级功率线圈(121),其中初级功率线圈和次级功率线圈处于感应的作用连接,其特征在于,
测量流过初级功率线圈(117)的初级电流并且将测量值输送给初级功率电子装置(PLE),在该初级功率电子装置中存储传送特性,该传送特性的形式为在次级功率线圈(121)上获得的功率与输送给初级功率线圈(117)的初级功率相关的函数,
在初级电流上升时给初级功率线圈(117)加载最大设定的功率,
将在次级功率线圈(121)中感应的次级功率电压限制在预定的最大值,并且
借助于而后测量的初级电流,如此减小初级功率线圈(117)所加载的功率,直至根据在初级功率电子装置(PLE)中存储的传送特性在次级功率线圈(121)中感应出所需要的功率。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,通过改变初级电压和通过改变优选设计成矩形交流电压的初级电压的脉冲宽度,促成初级功率线圈所加载的功率的改变。
3.一种用于在壁(W)与围绕铰接轴线(S)铰接地固定在该壁(W)上的翼扇(F)之间无接触地传输电能的设备(200),包含在壁(W)上固定的初级功率线圈(117)和在翼扇上固定的次级功率线圈(121),其特征在于,
设备(200)包含:初级功率电子装置(PLE),在该初级功率电子装置中能够存储传送特性,其形式为在次级功率线圈(121)上获得的功率与输送给初级功率线圈的初级功率相关的函数;电流测量装置(157),利用该电流测量装置能够测量流过初级功率线圈(117)的电流并且测量值能够被输送给初级功率电子装置(PLE);用于影响初级功率线圈(117)所加载的初级功率的装置;以及限压装置(158),利用该限压装置将在次级功率线圈(121)中基于感应所产生的次级电压值限制在预定的最大电压值。
4.按照权利要求3所述的设备,其特征在于,用于影响初级功率的装置包含切换调节器(145)和/或包含具有脉冲宽度调制器的逆变器(148)。
5.按照权利要求3或4所述的设备,其特征在于,设置将在次级功率线圈(121)中感应的次级功率电压转换成直流电压的整流器(149)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113669358A (zh) * 2021-08-30 2021-11-19 腾壶科技(东莞)有限公司 一种活动铰接结构及其展开和折叠方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10854378B2 (en) 2009-02-23 2020-12-01 Triune Ip Llc Wireless power transmittal
US9602167B2 (en) * 2012-03-28 2017-03-21 Triune Systems, LLC Remote energy transfer system
DE102012112854A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Dr. Hahn Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von elektrischer Leistung und von Signalen zwischen einer feststehenden Wand und einem schwenkbar an dieser Wand befestigten Flügel
US9973241B2 (en) 2012-12-21 2018-05-15 Dr. Hahn Gmbh & Co. Kg Method and device for transmitting electric power and signals between a stationary wall and a leaf pivotably mounted on said wall
AT513878B1 (de) * 2013-01-17 2017-11-15 Baumann/Holding/1886 Gmbh Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung elektrischer Leistung
US20180283078A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 Erosh Damboragama Motorized door hinge system and method
US10808447B2 (en) * 2017-04-25 2020-10-20 Masonite Corporation Emergency door closing device
US10283952B2 (en) 2017-06-22 2019-05-07 Bretford Manufacturing, Inc. Rapidly deployable floor power system
US11174664B2 (en) 2018-03-20 2021-11-16 Masonite Corporation Door positioning system
CN110676943A (zh) * 2018-07-03 2020-01-10 泰科电子(上海)有限公司 电气设备
US20200131824A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 JKO Improvements LLC Automatic Emergency Door Closure
DE102019206334A1 (de) * 2019-05-03 2020-11-05 BSH Hausgeräte GmbH Haushaltsgerät mit Energieübertragungseinrichtung
US11643868B2 (en) * 2021-07-07 2023-05-09 Trysit Nitidharmatut Household door with integrated display and various power routing conduits
CN113937905A (zh) * 2021-10-29 2022-01-14 中国石油天然气集团有限公司 一种共享磁芯双通道无线电能传输耦合装置制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0316872A2 (de) * 1987-11-16 1989-05-24 Fritz Fuss GmbH & Co. Alarmgebeanordnung
CN2144261Y (zh) * 1992-10-20 1993-10-20 迟绍辉 电磁感应式热水器加热装置
WO2008038203A2 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Access Business Group International Llc System and method for inductively charging a battery
CN101405541A (zh) * 2006-01-23 2009-04-08 雷泽托设计创新公司 用于门、家具、运输工具或类似物的发光把手
CN102017031A (zh) * 2007-10-09 2011-04-13 鲍尔马特有限公司 感应电能供应系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0115838B1 (pt) * 2000-12-01 2014-10-29 Sew Eurodrive Gmbh & Co "processo para a proteção de pelo menos um consumidor contra sobretensões e dispositivo para a execução do processo".
DE20305769U1 (de) 2003-04-09 2003-10-30 Staude, Wolfgang, 34513 Waldeck Scharnier mit eingebautem Trafo für kontaktlose Energieübertragung
JP5375032B2 (ja) * 2008-11-04 2013-12-25 株式会社豊田自動織機 非接触電力伝送装置及び非接触電力伝送装置の設計方法
JP4835697B2 (ja) * 2009-01-08 2011-12-14 パナソニック電工株式会社 非接触電力伝送回路
US8294302B2 (en) * 2009-05-15 2012-10-23 Hanchett Entry Systems, Inc. System for providing power and data transmission between a door and a frame

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0316872A2 (de) * 1987-11-16 1989-05-24 Fritz Fuss GmbH & Co. Alarmgebeanordnung
CN2144261Y (zh) * 1992-10-20 1993-10-20 迟绍辉 电磁感应式热水器加热装置
CN101405541A (zh) * 2006-01-23 2009-04-08 雷泽托设计创新公司 用于门、家具、运输工具或类似物的发光把手
WO2008038203A2 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Access Business Group International Llc System and method for inductively charging a battery
CN102017031A (zh) * 2007-10-09 2011-04-13 鲍尔马特有限公司 感应电能供应系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113669358A (zh) * 2021-08-30 2021-11-19 腾壶科技(东莞)有限公司 一种活动铰接结构及其展开和折叠方法

Also Published As

Publication number Publication date
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RU2561456C2 (ru) 2015-08-27
US20150130287A1 (en) 2015-05-14
WO2012155996A1 (de) 2012-11-22
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