CN103890876A - 用于感应地传输电能的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从静止单元向与所述静止单元相邻的移动单元感应地传输电能的装置（1），其中该装置具有线圈（5；105；205；405）和磁流引导单元（4；104；204；404），所述磁流引导单元用于引导在所述装置的运行中出现的磁流并且具有至少一个由多个单独的元件组成的铁磁体（7-10；107-114；211；311；407）。本发明的目的在于，对于在用于感应能量传输的装置中的磁流引导阐明一种新的解决方案，该解决方案的特征在于小的结构高度和小的重量以及在处理和运行中的稳健性，该目的按照本发明由此实现，即所述磁流引导单元具有板的基本形状并且在所述线圈的一侧上与所述线圈的绕组轴线垂直地如此设置，使得所述磁流引导单元至少部分地覆盖所述线圈的横截面；所述铁磁体由具有各向异性的导磁性的各个元件组成并且总体上具有各向异性的导磁性；在与所述线圈的绕组轴线垂直的视图平面中在具有各向异性的导磁性的铁磁体覆盖所述线圈的绕组部分的那些区域中，所述铁磁体的各个元件与所述线圈如此定向，使得导磁性的优先方向至少近似与所述线圈的绕组部分垂直，沿该优先方向该导磁性在视图平面中具有最大值。

Description

用于感应地传输电能的装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于感应地传输电能的装置。这样的装置特别是用于给在电动车中安装的充电电池感应地充电。为了实现高效率必须优化在初级线圈与次级线圈之间的磁耦合，但是在两侧之间的气隙是不可避免的。因此通过由铁磁材料制成的体对磁流的引导有利于尽可能地最小化由于磁场漏磁造成的损耗。

背景技术

由文献US4,800,328已知一种用于电动车的电池充电装置，其中初级线圈和次级线圈分别绕由铁磁材料制成的磁芯缠绕，该磁芯在变压器中通常由多个单独的板组成。该构造具有大的重量和大的结构高度，两者都是不利的并且特别是在车辆方面按照当今的标准是极其不被期望的。

由文献DE102006048829A1已知一种对于磁悬浮车辆沿着其行驶路径感应地传输电能的系统，该系统的次级线圈设有用于引导磁流的网格形的单元。通过将由浇注树脂和铁氧体粉组成的混合物浇铸到由塑料组成的铸模中制造该磁流引导单元。该铸模在磁流引导单元的完成的状态下作为磁流引导单元的基体起作用。

由文献WO2010/090538A1已知一种用于感应地传输电能的系统的线圈，所述线圈绕一个平坦的铁氧体芯缠绕。该铁氧体芯沿纵向方向显著地超出线圈的端部延伸并且在那里具有两个极面，在这两个极面上磁流应该垂直于线圈的纵向方向离开磁芯，以便从那里延伸到一个区域中，在感应式传输系统的运行中该系统的第二线圈位于该区域中。

发明内容

本发明的目的在于，对于在用于感应能量传输的装置中的磁流引导阐明一种新的解决方案，该解决方案的特征在于小的结构高度和小的重量以及在处理和运行中的稳健性。

该目的按照本发明通过具有权利要求1的特征的装置来实现。有利的设计方案在从属权利要求中给出。

本发明对于在用于感应能量传输的装置中的磁流引导设有具有板的基本形状的单元，该单元在所述线圈的一侧上与所述线圈的绕组轴线垂直地如此设置，使得所述单元至少部分地覆盖所述线圈的横截面；并且该单元具有至少一个铁磁体，所述铁磁体由具有各向异性的导磁性的各个元件组成并且由此具有各向异性的导磁性。在与所述线圈的绕组轴线垂直的视图平面中，具有各向异性的导磁性的铁磁体的各个元件与所述线圈如此定向，使得导磁性的优先方向/主方向至少近似与所述线圈的绕组垂直，沿该优先方向该导磁性在视图平面中具有最大值。

由此可以代替脆的和非常容易断裂的铁氧体至少部分地将具有更好的机械特性的纳米晶软磁材料在类似的导磁性和类似的或甚至略小的重量的情况下用于磁流引导，而导磁性的各向异性——这是该材料的一种特性——不会损坏磁流引导的效果并继而不会损坏整个感应的能量传输的效率。基于纳米晶软磁材料的更好的机械稳定性，可以将和使用铁氧体相比更小厚度的板形的体用于构造总体上基本为板形的磁流引导单元。由此可以降低整个磁流引导单元的结构高度以及重量。

但由于其导磁性的各向异性使得该材料不适用于大幅不均匀的场区域，在该场区域中场方向在小的间隙内显著变化，因为在这样的区域中要么可能不利用材料的最大导磁性并因此在那里不产生有效的场引导，要么该材料在那里必须小块地根据场分布马赛克式地被定向，这会导致不合理的制造技术方面的成本。如果存在的对磁流引导的效果的要求是必要的，那么在这些区域中因此在忍受不利的机械特征的情况下使用具有各向同性的导磁性的材料，优选使用软磁铁氧体。但是由于在这种情况下相比于在仅仅使用铁氧体的情况下需要更少和更小的铁氧体板，因此可以总体上减小磁流引导单元的结构高度和重量。

由各向异性的铁磁材料组成的铁氧体的有利的结构在于匹配于在市场上可用的软磁纳米晶材料——该材料仅仅可用在厚度相对较小的带中——的材料特性，和在于由各个条带形的元件层压成为在各个元件之间具有非导电的粘合剂的板叠。各个元件的条带形状和分别位于两个相邻的元件之间的非导电粘合剂层的绝缘作用在根据导磁性对于线圈的绕组定向的情况下具有进一步的有利的作用，亦即尽可能地避免涡流的产生，这改善了感应的能量传输的效率。

此外可以通过这种方式不仅实现具有导磁性的统一优先方向的体，而且也实现这样的具有有目的地可变的优先方向的体。后者可以通过简单的方式通过各个元件的扇形的布置结构实现，其中绝缘的粘合剂层的厚度沿条带的纵向方向连续地变化。

一种有利的几何设计在于，所述线圈的绕组在磁流引导单元上平面地设置并且螺旋形地走向。产生了一种具有通过铁磁磁流引导单元沿横向方向有效磁流引导的整个布置结构的平坦的结构类型，该磁流引导单元在这种情况下可以具有板的简单形状。

为了放置具有各向异性的导磁性的铁磁体特别适合的是线圈绕组的这样的多个部分，在所述多个部分中绕组直线地并且相互平行地走向，导磁性的优先方向在该情况下与所述绕组垂直。当线圈的形状为矩形时，除此之外也考虑用于这样的铁磁体的布置结构的对角线方式。

如果所述线圈由两个相互串联连接的同样类型的、具有相互平行的绕组轴线和相反的绕组方向的绕组组成，所述两个绕组在垂直于绕组轴线的视图平面中相互相邻地设置；两个绕组至少在两个绕组相互朝向的那些区域中具有直线的和相互平行的绕组部分，那么唯一一个具有各向异性的导磁性的铁磁体足以用于磁流引导，该铁磁体覆盖两个绕组的绕组部分以及绕组的相应的横截面的由绕组包围的区域的至少一部分。磁流引导单元的结构由此得到很大简化。

为了在这种线圈形状的情况下进一步改善磁流引导，可以在两侧与具有各向异性的导磁性的铁磁体相邻地并且与该铁磁体相对地与两个绕组轴线的连接线垂直地错开地设有两个具有各向同性的导磁性的体，两个具有各向同性的导磁性的体中的每个覆盖两个绕组的横截面的另外的部分。磁流引导单元的结构在这样的情况下还总是非常简单并且具有仅仅最小数量的铁磁体，这大幅地简化了装配。

所述线圈要么可以是与电源连接的初级线圈，要么可以是与移动单元的蓄能器——如特别是电动驱动车辆的电池——的充电电子装置连接的次级线圈，也就是说本发明同样可以应用在感应的能量传输系统的两侧上。

附图说明

随后根据附图描述本发明的实施例。其中：

图1在俯视图中示出了具有部分切开的壳体的按照本发明的初级线圈

单元的实施方式的示意图；

图2在没有壳体盖的俯视图中示出了图1中的初级线圈单元；

图3示出了沿着图1中的线A-A的图1中的初级线圈单元的纵截面视

图的一部分；

图4示出了按照本发明的磁流引导单元的第一实施方式；

图5示出了按照本发明的磁流引导单元的第二实施方式；

图6示出了按照本发明的磁流引导单元的布置结构的第三实施方式的

一部分；

图7示出了用于在不均匀的场区域中磁流引导的具有各向异性的导磁

性的铁磁体的实施方式；以及

图8示出了按照本发明的磁流引导单元的第四实施方式。

具体实施方式

图1示出了按照本发明的用于感应地给电动车充电的装置，也就是作为在俯视图中具有部分地、也就是在右下象限中被切开的壳体盖2的初级线圈单元1的例子。该壳体除了盖2之外还包括底板3，它们共同地形成一个空腔，在该空腔中在底板3上设有总体上板形的铁磁的磁流引导单元4并且在其上设有平面的初级线圈5。壳体盖2由磁场可穿透的材料、例如塑料制成。初级线圈单元1设置在用于电动车的停车场的底部之上或之中。

为了给电动车的电池充电——该电动车在其下侧上配备有同样类型的次级线圈单元，如此停放该车辆，使得次级线圈单元尽可能对准地处于初级线圈单元之上，以便实现在两个单元之间有效的感应的能量传输。在次级线圈单元上，一个相应的铁磁的磁流引导单元设置在背向初级线圈单元1的一侧上，从而两个线圈单元在运行中关于前述构件的顺序相互镜像对称，但这两个线圈单元不必大小相同。

图2示出了与图1相同的视图，然而没有壳体盖2。如在那里可以看到的那样，例如可以由铝制成的底板3为了实现磁场屏蔽的功能而具有一个具有倒圆的角的基本上为方形的形状。板形的铁磁的磁流引导单元4——其任务是沿侧面方向引导由初级线圈5在运行中产生的磁流——具有方形的外轮廓、同样为方形的内部分6并且因此总体上具有方形框架的形状。铁磁的磁流引导单元4的外侧长度在此小于底板3的外侧长度，从而铁磁的磁流引导单元4总体上贴靠在底板3上。该铁磁的磁流引导单元可以通过粘合与该底板连接。还有一个由电绝缘材料制成的层可以位于磁流引导单元4与底板3之间。底板3相对于磁流引导单元4在各个应用情况下如何确定大小，以及是否需要底板3，取决于相应的环境（安装地点、屏蔽需要、装配可能性）而定。

位于铁磁的磁流引导单元4上的平面的初级线圈5和铁磁的磁流引导单元4一样基本上具有方形框架的形状。该初级线圈被螺旋形地引导，其中直线的部分——其平行于方形的铁磁的磁流引导单元4的四个侧面走向——在角处通过弧形部分相互连接。未示出的引线从初级线圈5的端部通到一个同样未示出的电源，该电源在运行中提供初级电流。

初级线圈5的通电产生一个磁场，其走向在铁磁的磁流引导单元4的平面中通过在图2中画出的指向中间的箭头表现，该箭头应该表示场线。平板形的铁磁的磁流引导单元4在初级线圈5之下沿水平方向引导磁流并且如此阻止在初级线圈5之下垂直于图2的视图平面杂散磁场的扩展。显而易见的是，铁磁的磁流引导单元4由一种软磁材料制成，以便避免在能量传输时的磁滞损耗。

如图2中可见的那样，在示出的例子中采用的初级线圈5的方形形状的情况下，在铁磁的磁流引导单元4中在初级线圈5之下的磁场，准确地说磁场的平行于磁流引导单元4的板平面的分量在这样的范围——其中形成初级线圈5的导线的相邻的绕组直线地并且相互平行地走向——中是近似均匀的，而在这样的范围——其中不是这样的情况，即朝为其配备的方形框架的角处——中是越来越不均匀的。这按照精神也在具有两个较长侧和两个较短侧的初级线圈5的矩形形状的情况下是有效的，而该场在初级线圈5之下在圆形的初级线圈5的情况下到处都是不均匀的。只要在此谈及场方向，这总是涉及图2的视图方向，也就是说在图2的视图平面中各构件在该视图方向上。

图3示出了沿着图1中的线A-A的初级线圈单元1的纵截面的一部分，也就是在右边缘的区域中。各个构件的垂直的层、也就是从下至上为底板3、铁磁的磁流引导单元4、初级线圈5和盖2在其中可明显地看到。在初级线圈5内的黑点表示绕组，其由图3的视图平面垂直地切割。盖2在其边缘上向外倾斜。

铁磁的磁流引导单元4的结构的第一实施例在图4中在俯视图中示意地示出。磁流引导单元4由两种不同类型的铁磁体组成，它们由不同的材料制成。由第一种材料制成的四个方形体7至10分别成对地环形地在角处相互接触并且共同地形成一个具有被留空的方形中心6的十字梁形的面。由第二材料制成的四个同样为方形的体11至14覆盖在由体7至10形成的十字梁与限定该十字梁的方形的角之间的面。体7至10和11至14共同地形成一个框架，其具有方形的外周边和方形的内周边，其中各个由不同材料制成的方形体循环交替。

如图2和4的比较所证实的那样，由第一材料制成的体7至10覆盖具有近似均匀的场分布的区域，其中初级线圈5的所有绕组至少近似直线地并且相互平行地走向。与之相对地，由第二材料制成的体11至14位于具有不均匀的场分布的区域中。初级线圈5的绕组的弯曲处位于那里，或者在那里至少不是所有绕组在整个区域上相互平行地走向。更确切地说，在此不同绕组的各个部分甚至相互垂直。但是因为场的均匀的和不均匀的区域连续地相互过渡，所以由第一材料制成的体7至10部分地也延伸到具有略微不均匀的场分布的空间区域中。

如图4表明，铁磁体4的用于体7至10的第一材料由多个单独的条带组成，这些条带相互平行地设置并且通过粘合相互连接，也就是说层压为板叠。这种材料涉及基于铁、硅和硼并且添加有特别是铌和铜的纳米晶软磁材料。现在例如在市场上可买到名称为

的组分为73.5%的Fe、1%的Cu、3%的Nb、15.5%的Si和7%的B的这样的材料。已知的这样的材料的其它名称是和Hitperm。后者可以具有例如总共为88%的Fe和Co、7%的Nb、Zr或Hf、4%的B和1%的Cu的组分。

这种类型的材料具有各向异性的导磁性并且相比于在类似的磁特性的情况下的软磁铁氧体脆性更低并且因此在处理中和运行中的机械负荷下更不易碎。这特别是适用于小厚度的板形体，如该板形体出于节省结构空间和重量的原因需要用于在此感兴趣的应用。此外该材料比铁氧体略微更轻。

在按照本发明的布置结构中，第一材料的导磁性的优先方向、也就是最大的导磁性的方向是条带的纵向方向。该方向垂直于框架形的铁磁的磁流引导单元4的外周边并因此也垂直于线圈5的绕组。因此在铁磁的磁流引导单元4的由第一材料制成的体7至10的区域中，磁场方向基本上与导磁性的优先方向一致，由此可以利用第一材料的最大导磁性。

在框架形的铁磁的磁流引导单元4的角的区域中存在磁场的显著的不均匀性。在那里，也就是在由第一材料制成的体7至10之间的间隙中设有由第二材料制成的体11至14，该第二材料具有各向同性的导磁性，因此不会由于磁场的不均匀性而损坏磁流引导效果。该磁场也就是在方形的中心6的区域中是不均匀的。这因此不是一定要被留空的，而是在那里同样可以设有由第二材料制成的板。例如该第二材料可以是铁氧体。

虽然值得期望的是，对于铁磁的磁流引导单元4总体上可以使用前述类型的纳米晶软磁材料，其没有铁氧体脆，然而该材料由于其导磁性的各向异性不适用于具有大幅不均匀的场分布的区域或者制造具有准确地匹配于不均匀的场分布的导磁性优先方向的体过于昂贵。在图4中示出的由两种不同的材料组成的混合解决方案进行了在制造技术成本与磁性效果之间的适当的折衷。铁磁的磁流引导单元4的各个体7至14在两种材料的情况下具有简单的矩形形状，其可以毫无问题地通过更大部件的锯开来制造。而且体7至14的接合基于各个体7至14的简单的形状而没有带来困难。

根据对一方面感应的能量传输的效率而另一方面对整个装置的重量和成本的要求也可以有意义的是，省去在框架的角中由第二材料制成的体11至14并且使得在由第一材料制成的体7至10之间的在那里的间隙是空的。这导致了在角的区域中磁流的更大的发散，然而相对地节省了材料、重量和工作成本并且避免了脆的铁氧体的使用。在角处具有和没有铁氧体板的两个实施方式的优点和缺点应该在各种应用情况下进行权衡。

在图5中在俯视图中示意地示出用于铁磁的磁流引导单元104的可能的结构的第二实施例。在此，四个板形的、在图5中为矩形的、由与在第一实施方式中那样的第一材料制成的铁氧体107至110十字形地绕一个被留空的中心106设置并且由此首先界定出一个方形的框架。

相对于第一实施方式，板形体107至110却更窄并且在框架的内周边上不接触，由此存在用于四个另外的由相同材料制成的板形铁磁体111至114的位置，各个铁磁体分别对角地在方形框架的内角和外角之间设置并且由此同样十字形地围绕被留空的中心设置。对角设置的体111至114的各角在框架内侧上接触体107至110的各角，从而被留空的中心获得一个八角形形状。通过对角设置的体111至114的矩形形状此外也产生框架形的磁流引导单元104的外周边的一个八角形形状。

如图2和5的比较所证实的那样，由第一材料制成的铁磁体107至110也在此覆盖具有近似均匀的场分布的区域，其中初级线圈105的所有绕组直线地并且相互平行地走向，也就是说，如此使得导磁性的优先方向与线圈105的绕组垂直。近似地这也适用于对角设置的铁磁体111至114，虽然这些铁磁体位于线圈105的弯曲区域中，因为各个体111至114如此窄，使得这些体在侧面没有伸出线圈5的弯曲区域并且其曲率半径如此大，使得绕组在体111至114的宽度上近似垂直于对角方向，该对角方向在此为导磁性的优先方向。至少在体111至114的宽度上不存在与一个这样的位置的显著的偏差。

备选于在图5中示出的方形的或矩形的、具有大的曲率半径的倒圆角的形状，线圈105也可以具有带有以交替的顺序的四个长侧和四个短侧的八角形状，其中八角的短侧将代替图5的形状的倒圆角。在该情况下，绕组将在这样的部分中——其中绕组由对角设置的体111至114覆盖——不是仅仅近似地而是正好垂直于导磁性的优先方向。

如在图5中所标明的那样，磁流引导单元104的对于体107至110以及111至114使用的第一铁磁材料也在此由多个单独的条带组成，这些条带相互平行地设置并且通过粘合相互连接，也就是说层压为一个板叠。第一材料的导磁性的优先方向、也就是说最大导磁性的方向也在此是条带的纵向方向，其垂直于通过铁磁的磁流引导单元104限定的、在这种情况下为八角的框架的内周边和外周边。该第一铁磁材料与在前述的第一实施方式中的材料相同。

非导电的连接层——其把由第一铁磁材料制成的各个条带接合在一起——使得各个条带同时相互电绝缘。这在前述的各个条带垂直于线圈5或105的绕组的定向的情况下具有的作用在于，使得材料中的涡流损耗最小化并且改善感应的能量传输装置的效率，该感应的能量传输装置的初级线圈和次级线圈设有磁流引导单元4或104。

在铁磁体107至114之间存在的间隙在这种情况下具有直角的三角形的形状。在这些间隙中磁场分布明显不均匀。类似于第一实施方式，这些间隙被填以由具有各向同性的导磁性的第二铁磁材料制成的板形体115至122。该第二铁磁材料与在前述的第一实施方式中的相同。三角形体115至122都具有相同的尺寸并且可以分别以简单的方式通过方形板的对角部分制造。不同的板形体107至110、111至114以及115至122也可以在此容易地接合为磁流引导单元104。备选地间隙也可以如在第一实施方式中那样是空的。

第一和第二实施方式也可以有利地相互组合，这形成了第三实施方式，其中在图6中仅仅示出了磁流引导单元204的右上象限，因为其它象限是对此镜像对称的。在此使用具有如在第一实施方式中那样的相同的导磁性优先方向的矩形的各向异性的铁磁体207和210，然而它们在此在角处相接触，由此又在框架的中心产生一个方形的、然而更小的留空206。对角设置的各向异性的铁磁体211在这种情况下具有带有一个直角的尖端，从而该铁磁体可以无缝地嵌入到在体207与210之间存在的间隙的角中。

在图6中可见的各向同性的铁磁体218和219以及线圈205——其中在图6中仅仅一部分是可见的——与在图5中的第二实施方式相同。根据图6的第三实施方式相对于第一和第二实施方式的优点在于，总体上磁流引导单元204的较大部分通过由具有各向异性的导磁性的第一材料制成的铁磁体形成。为此，具有直角尖端的体211的造型略微更复杂并且需要原料的略微更高成本的加工。

为了可以将具有各向异性的导磁性的第一材料也在具有磁场强度的显著不均匀性的空间区域中有效地用于磁流引导，导磁性的优先方向必须在一个由这样的材料制成的体内变化。图7示出了实现这一点的一种可能性。在那里示出的铁磁体311总体上具有梯形形状并且具有多个由具有各向异性的导磁性的第一材料制成的条带311A，它们通过包含粘合剂的连接层311B相互连接。条带311A具有恒定的宽度，而连接层311B的厚度沿着条带311A连续地变化。在该厚度在条带311A的端部之间直线上升时产生体311的在图7中示出的梯形，在其内部扇形地设有各个条带311A。导磁性的优先方向在此也是条带311A的纵向方向。

在图7中示出的类型的铁磁体311可以例如在按照图5的第二实施方式中代替体111至114，以便在对角的区域中更准确地满足线圈5的绕组的相互垂直的走向和导磁性的优先方向的要求。铁磁体311也可以制造为具有一个直角的尖端，以便在第三实施例中以相同的目的代替在那里的体211。该铁磁体然而也可以应用在这样的区域中，其中在三个前述实施例中由于磁场的大幅的不均匀性而仅仅采用具有各向同性的导磁性的铁磁体。而且对于在线圈5、105或205的中心6、106或206中的应用考虑梯形体311，其中为了覆盖较大的角度范围也可能在侧面并列地设有多个这样的体311。

按照图7的扇形可变方向的具有各向异性的导磁性的梯形铁磁体311的制造可以通过下述方式实现：在粘合第一铁磁材料的各个条带311A时在涂覆包含粘合剂的连接层311B并且将条带311A接合为如此产生的条带板叠之后——其中连接层311B的厚度首先都是近似相同的——以一种压模施加沿条带311A的纵向方向变化的压力，通过该压力将连接层311B在条带板叠的一个端部上部分地压出。其前提条件是，连接层还未硬化并且具有对于这种类型的加工足够的、却也不是太高的流动能力。

由第一铁磁材料的恒定厚度的各个条带311A组成的铁磁体311和位于其间的包含粘合剂的连接层311B的基本结构也适用于由这种材料制成的、在其它实施例中采用的体，然而其中连接层也具有恒定的厚度，从而各个条带相互平行。在那里将连接层的厚度保持尽可能的小，以便将空间的尽可能大的部分填充以铁磁材料。

在图8中在俯视图中示意地示出用于铁磁的磁流引导单元404的可能的结构的第四实施例。在此，线圈405由两个具有相互平行的绕组轴线的相互串联连接的绕组405A和405B组成。如在其它实施方式中那样，涉及平面的绕组。仅仅是连接绕组405A和405B的导线以必要方式与其绕组相交。这两个绕组405A和405B相互同向地走向，从而在给线圈405通电时产生的磁场的主方向在两个绕组405A或405B之一的内部中示出为从图8的垂直于两个绕组405A和405B的绕组轴线的视图平面伸出，而在分别另一绕组405B或405A的内部中示出为进入到该视图平面中，而在前述实施方式中在线圈5、105或205的内部中仅仅存在磁场的唯一一个主方向，该主方向根据电流方向示出为从图4至6的视图平面伸出或者进入到该视图平面中。

两个绕组405A和405B分别具有矩形的横截面形状并且在图8的视图平面中由连接它们的线路及其引线看去相对于对称线S径向对称地被引导，其中矩形的一侧平行于对称线S。绕组的相互间隙在两个绕组405A和405B的这样一侧上——该侧背向于分别的另一绕组405B或405A——比在其余三侧上更小，以便在该位置上实现磁场的集中。

相应于线圈405的其它类型的形状，在该实施方式中的磁场必须不同于在其它实施方式中与线圈相邻地沿横向方向不是从外周边朝绕组的中心被引导，而是从一个绕组405A或405B的内部朝另一绕组405B或405A的内部被引导。为此仅仅需要由第一材料制成的唯一一个板形体407，其导磁性的优先方向与两个绕组405A和405B的绕组轴线的连接线平行地走向。那么该优先方向在两个绕组405A和405B的相互朝向的侧上垂直于两个绕组405A和405B的在那里的、由体407覆盖的绕组部分。沿被覆盖的绕组部分的纵向方向，由第一材料制成的板形体407如此远地延伸，如它们都直线地并且相互平行地走向。

为了将磁场引导直至两个绕组405A和405B的横截面的内部中，由第一材料制成的板形体407沿在两个绕组405A和405B的绕组轴线之间的连接线的方向延伸直至在每个绕组405B或405A的分别背向另一绕组405A和405B的侧上的最内部的绕组，也就是说该板形体不再覆盖背向分别另一绕组405A和405B的绕组部分，因为这在此对于有效的磁流引导是不利的。

与由第一材料制成的板形体407的两侧相邻地并且与之相对地垂直于两个绕组轴线的连接线错开地设有由第二材料制成的两个板形体411和412。这些体411和412中的每个覆盖两个绕组405A和405B的横截面的另外的部分、也就是说这样的区域，其中在给线圈405通电时产生的磁场基于绕组的走向是不均匀的，并且具有各向异性的导磁性的第一材料对于场引导不再有效。沿两个绕组轴线的连接线的方向，两个由第二材料制成的板形体411和412近似如由第一材料制成的板形体407那么长。

由前述的描述产生本发明的对于本领域内技术人员的多种变型可能。如此线圈不必须是方形的，而是也可能是矩形或椭圆形的，具有多于四边的多边形的形状，或者圆形，尽管这不利于均匀性地导致不均匀的场区域的扩展。场分布越不均匀，那么统一方向的具有各向异性的导磁性的矩形铁磁体必须设计得越窄，以便还可以满足导磁性的优先方向对于线圈的绕组的近似垂直的位置的要求，或者必须采用按照图7的具有扇形的变化的优先方向的体。

虽然所述实施例涉及用于感应的能量传输的装置的初级侧，然而本发明同样良好地也适用于次级侧，该次级侧的线圈单元具有与初级侧的线圈单元相同的结构。只要在此谈及均匀和不均匀的场区域，这按照精神也适用于次级线圈，因为这样的次级线圈原则上也可能被通电并且随后产生磁场，尽管这不是它的用途。此外，本发明不依赖于两个线圈单元的空间布置结构。该布置结构代替在车辆的底部或在下侧上的水平的布置结构例如也可能是垂直的。

Claims (15)

1.一种用于从静止单元向与所述静止单元相邻的移动单元感应地传输电能的装置（1），其中该装置具有线圈（5；105；205；405）和磁流引导单元（4；104；204；404），所述磁流引导单元用于引导在所述装置的运行中出现的磁流并且具有至少一个由多个单独的元件组成的铁磁体（7-10；107-114；211；311；407），其特征在于，所述磁流引导单元（4；104；204；404）具有板的基本形状并且在所述线圈（5；105；205；405）的一侧上与所述线圈的绕组轴线垂直地如此设置，使得所述磁流引导单元至少部分地覆盖所述线圈（5；105；205；405）的横截面；所述铁磁体（7-10；107-114；207、210、211；311；407）由具有各向异性的导磁性的各个元件组成并且总体上具有各向异性的导磁性；在与所述线圈（5；105；205；405）的绕组轴线垂直的视图平面中在具有各向异性的导磁性的铁磁体（7-10；107-114；207、210、211；311；407）覆盖所述线圈（5；105；205；405）的绕组部分的那些区域中，所述铁磁体（7-10；107-114；211；311；407）的各个元件与所述线圈（5；105；205；405）如此定向，使得导磁性的优先方向至少近似与所述线圈（5；105；205；405）的绕组部分垂直，沿该优先方向该导磁性在视图平面中具有最大值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁流引导单元（4；104；204；404）包括至少一个具有各向同性的导磁性的铁磁体（11-14；115-122；218、219；419、420），具有各向同性的导磁性的铁磁体与具有各向异性的导磁性的体（7-10；107-114；207、210、211；311；407）相邻地如此设置，使得具有各向同性的导磁性的铁磁体在与所述线圈（5；105；205；405）的绕组轴线垂直的视图平面中覆盖所述线圈（5；105；205；405）的、没有被具有各向异性的导磁性的铁磁体（7-10；107-114；207、210、211；311；407）覆盖到的那些绕组部分。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述线圈（5；105；205）具有至少近似对称的形状；所述磁流引导单元包括多个具有各向异性的导磁性的铁磁体（7-10；107-114；207、210、211；311；407），具有各向异性的导磁性的铁磁体关于所述线圈（5；105；205；405）的对称中心和/或至少一个对称轴线对称地设置。

4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所有铁磁体（7-14；107-122；207、210、211、218、219；311；407、419、420）具有至少近似板的形状并且并列地在垂直于所述线圈（5；105；205；405）的绕组轴线的平面上设置。

5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，组成具有各向异性的导磁性的铁磁体（7-10；107-114；207、210、211；311；407）的元件是各向异性的铁磁材料的各个条带，所述条带的纵向方向是导磁性的优先方向，并且所述条带并列地设置并且相互连接成为一个封闭的体（7-10；107-114；207、210、211；311；407）。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，各向异性的铁磁材料的各个条带的连接通过分别位于两个相互相邻的条带之间的层形成，所述层由非磁性的、至少部分由粘合剂组成的并且不导电的材料制成。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，在至少一个具有各向异性的导磁性的铁磁体（311）中，各向异性的铁磁材料的各个条带（311A）扇形地设置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扇形通过分别位于所述各向异性的铁磁材料的两个相互相邻的条带（311A）之间的、由非磁性的、至少部分由粘合剂组成的并且不导电的材料制成的层（311B）形成，所述层的厚度从相邻的条带（311A）的一个端部朝向另一端部连续地增加。

9.根据权利要求1至8之一所述的装置，其特征在于，所述线圈（5；105；205；405）的绕组平面地设置并且螺旋形地走向。

10.根据权利要求1至9之一所述的装置，其特征在于，所述线圈（5；105；205；405）具有多个部分，在所述多个部分中其绕组直线地并且相互平行地走向；在至少一个这样的部分中设有至少一个具有各向异性的导磁性的体（7-10；107-114；207、210、211；311；407），其中所述导磁性的优先方向与所述绕组垂直。

11.根据权利要求1至10之一所述的装置，其特征在于，组成具有各向异性的导磁性的体（7-10；107-114；207、210、211；311；407）的铁磁元件由纳米晶软磁材料制成。

12.根据权利要求1至11之一所述的装置，其特征在于，具有各向同性的导磁性的元件（11-14；115-122；218、219；411、412）由软磁铁氧体制成。

13.根据权利要求1至12之一所述的装置，其特征在于，所述线圈（405）由两个相互串联连接的同样类型的、具有相互平行的绕组轴线和相反的绕组方向的绕组（405A、405B）组成，所述两个绕组在垂直于绕组轴线的视图平面中相互相邻地设置；两个绕组（405A、405B）至少在两个绕组相互朝向的那些区域中具有直线的和相互平行的绕组部分；唯一一个具有各向异性的导磁性的铁磁体（407）覆盖两个绕组（405A、405B）的绕组部分以及绕组（405A、405B）的相应的横截面的由绕组包围的区域的至少一部分。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，在两侧与具有各向异性的导磁性的铁磁体（407）相邻地并且与该铁磁体相对地与两个绕组轴线的连接线垂直地错开地设有两个具有各向同性的导磁性的体（411、412），两个具有各向同性的导磁性的体中的每个覆盖两个绕组（405A、405B）的横截面的另外的部分。

15.根据权利要求1至14之一所述的装置，其特征在于，所述线圈（5；105；205；405）要么是与电源连接的初级线圈，要么是与移动单元的蓄能器的充电电子装置连接的次级线圈。

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