CN106415751A - 配备有用于非接触式电力传输的设备的工作单元和工作单元中用于非接触式电力传输的方法 - Google Patents

Abstract

描述了包括固定部分(2)和可移动部分(3)以及可移动工作设备(4)的工作单元(1)，工作设备定义了电子用户设备，该可移动工作设备(4)由固定电源(5A)通过第一非接触式供电线(L1)供电，固定电源(5A)由旋转变压器定义；工作单元(1)还包括控制元件(12)，控制元件(12)可与工作设备(4)整体移动并被设计成根据与工作设备(4)相关的参数来改变相关的电气属性；控制元件(12)独立于工作设备(4)的电源至少临时地被供电。

Description

配备有用于非接触式电力传输的设备的工作单元和工作单元 中用于非接触式电力传输的方法

技术领域

本发明涉及配备有用于非接触式电力传输的设备的工作单元以及工作单元中用于非接触式电力传输的方法。

本发明涉及具有电动的且可相对于对应的供电电源移动的工作设备的机器的领域，供电电源被定位在机器的相对于所述设备本身固定的一部分中。

背景技术

在该领域中，存在许多不同的应用；例如，所述设备可以由焊接元件(旋转的或振动的)或伺服电机构成。

在该上下文中，更加常用的技术方案包括滑动接触。滑动接触的问题在于它们随着使用而磨损，因此它们面临着频用故障的问题，这限制了它们被插入其中的机器的可靠性。

滑动电接触的替换方案包括基于电磁感应原理的非接触式电力传输系统。实践中，这些解决方案提供了由间隙分隔开的两个铁磁芯(即半芯)，这两个铁磁芯上缠绕有相应的绕组；该配置因以下事实与变换器的配置不同：这两个芯按使得要被供电的可移动设备与可移动的芯集成，而电源与固定的芯集成的方式相对运动。

鉴于此，专利文档US3040162描述了一种旋转的焊接装置，其由用于非接触式电力传输的由“旋转变压器”构成的设备供电。

专利文档WO2008156116A1和US4404559还描述了一种“旋转变压器”。使用旋转变压器的其它解决方案在专利文档US2014083623、GB2326756A、US5770936、US4749993A、WO2009033573A1中有描述。

专利文档WO2012163919A2、US2003001456A和US2010158307A1描述了用于基于所述原理传输电力并被应用于超声波焊接设备的其它非接触式设备。

然而，现有技术的解决方案具有关于与需要执行对设备的完整且有效的控制关联的问题的某些限制。

一个问题是当设备断开能源时(优选地在该设备断电之后的任何时间)，将表示该设备的操作的参数(例如焊接装置的温度)保持在控制之下。

另一问题涉及电磁污染，以避免干扰其它附近的机器的活动的风险。

另一问题涉及非接触式电力传输设备的整体尺寸，如果该整体尺寸相对较大，则限制对机器的设计的自由度。

另一问题涉及需要基于在工作单元的可移动部分中(例如由传感器)采取的测量在工作单元的固定部分中提供控制信号。

在该上下文中，具体而言需要使得该设备特别灵敏且简单(尤其针对工作单元的可移动部分)。

现有技术的解决方案不提供对这些需求和问题的令人满意的响应。实际上，现有技术的解决方案在对该设备的供电已经被中断或停止(其定义了所谓的“供”电用户设备)之后不允许继续该设备的控制。

发明目标

本发明的目标是提供配备有用于非接触式电力传输的设备的工作单元以及工作单元中用于非接触式电力传输的方法，其克服了上述现有技术的缺陷。

更具体地，本发明的目标是提供配备有用于非接触式电力传输(且因此没有磨损)的设备的工作单元以及工作单元中用于非接触式电力传输的方法，其促成对工作单元的可移动设备的完整且有效的控制。

本发明的又一目标是提供配备有用于非接触式电力传输的设备的工作单元以及工作单元中用于非接触式电力传输的方法，其在电磁污染方面具有特别低的影响。

本发明的另一目标是提供配备有用于非接触式电力传输的设备的工作单元，它具有很高的效率且其整体尺寸尤其有限。

本发明的另一目标是提供配备有用于非接触式电力传输的设备的工作单元，它特别灵敏而且构造简单(尤其是涉及工作单元的可移动部分的电子器件)。

这些目标由根据本发明的工作单元并由所述方法(如在所附权利要求中所表征的)来完全实现。

具体而言，根据本发明的工作单元具有固定部分和可相对于固定部分移动的部分。

工作单元包括至少一个工作设备，它是电动的，并且因此定义了一种电气用户设备；所述工作设备与工作单元的可移动部分集成(即包括在其中)。

该设备通常是机电装置(或甚至电子器件)，其要求电功率以执行技术功能，即在工作单元内工作。例如，该设备可以是旋转式或振动式焊机(优选地为加热型)、或伺服电机、或压缩机。

工作单元还包括至少一个电源，其被设计成对设备供电。电源与工作单元的固定部分集成(即它被包括在其中)。而且，工作单元包括用于非接触式电力传输的设备。

该电力传输设备包括被连接到工作单元的固定部分(被包括在其中)的固定的铁磁芯，以及被连接到工作单元的可移动部分(被包括在其中)的可移动的铁磁芯。

而且，电力传输设备包括缠绕在固定芯上且被连接到电源的第一绕组以及缠绕在可移动芯上且被连接到该设备的第二绕组。

固定和可移动的芯是按以下方式被耦合的：使得在第一绕组中流动的第一电流通过电磁感应在芯的第二绕组中生成第二电流；这些芯按使得保持与各芯的位置的相对变化耦合的方式配置；换句话说，无论芯之间的相对位置如何变化，磁通都变化。出于这个原因，电力传输设备构成了该设备的非接触式供电线。

鉴于此，应该注意到被连接到第一绕组的电源被配置用于以预定频率(例如以数十或数百kHz、直至数十MHz和以上的量级)生成可变供电电压。

更具体地，工作单元还包括所述电源和另外的电源。

工作单元包括可与该设备整体移动的控制元件，所述控制元件被连接到工作单元的可移动部分(被包括在其中)。控制元件被设计成(直接或间接地)生成表示与该设备相关的至少一个参数的控制信号。例如，控制元件是温度传感器或位置检测器，或压力传感器(或取决于应用的另一类型的电子设备)。

更具体地，控制元件被设计成根据与工作设备有关的参数改变相对的电气属性。

工作单元包括电源元件，该电源元件被电连接到控制元件以供在缺少被分配到工作设备的电源的情况下向控制单元进行供电。

这使得即使在所述设备被断电的情况下还是有可能对控制元件供电，从而使得有可能在工作单元内执行尤其完整和可靠的控制。

例如，工作单元包括一个或多个电容器(或一个或多个电池)，它们与可移动部分集成并被连接到电力传输设备的第二绕组；在该情况下，电源元件包括所述电容器(或多个电容器或电池)。

在这种情况下，当(由电力传输设备所限定的)电源线被断开且因此工作设备断电时，电容器(在一定时间内)继续将电流分配给控制元件。

替换地或另外地，工作单元包括另外的非接触式供电线，其独立于该设备的(由用于对该设备供电的电力传输设备所定义的)非接触式供电线，该另外的非接触式供电线定义在控制元件和工作单元的固定部分中的另外的电源之间的无线连接。在该情况中，控制元件由该另外的非接触式供电线供电，因此，该另外的非接触式供电线供电构成了电源单元。

根据一个实施例，电力传输设备包括用于对设备供电的第一非接触式供电线和用于对控制元件供电的第二另外的非接触式供电线。

这使得有可能在缺少工作设备的电源的情况下不受时间限制地对控制元件供电。

出于这个原因，控制元件具有专用于独立于该设备对该控制元件供电的第二非接触式供电线。换句话说，工作设备被从第二供电线断开。

或者，如果使用单个非接触式供电线，电容器(或用于积累电力的其它元件)被插入到电源元件中(被定位在该设备的旋转部分中)以对控制元件供电；这样，该电源元件被定位在到控制元件的电气连接的支路中，该电源支路把该设备排除在外。换句话说，工作设备被从电源元件断开。

根据另一个实施例，另外(第二)非接触式供电线包括：

缠绕在固定芯上(或替换地在与用于缠绕第一绕组的固定芯不同的另外的固定铁磁芯上)且被连接到相应的电源的第三绕组；

缠绕在可移动芯上(或替换地在与用于缠绕第二绕组的可移动芯不同的另外的可移动的铁磁芯上)且被连接到相应的电源的第四绕组。

这样，在本实施例中，第一和第二非接触式供电线定义了两个分开的电感耦合。

在这种情况下，如果电容器(或电池)存在，它可被连接到第四绕组(作为第二绕组的替换或补充)。

根据另一个实施例，该另外的供电线被配置为以与设备的电源的频率不同的预定频率生成另外的可变供电电压，并被连接到第一绕组。

根据另一个实施例，该另外的供电线包括被连接到工作单元的可移动部分并被连接到第二绕组的滤波器，该滤波器在控制元件的上游，用于选择由该另外的供电线生成的电流并将其提供给控制元件。

在本实施例中，第一和第二非接触式供电线使用了相同的电感耦合。

根据另一个实施例，该另外的非接触式供电线包括至少一个固定绕组和可移动的绕组，它们在操作上彼此面对以定义一个电容性耦合。

例如，固定绕组被连接到另外的电源，而可移动绕组被连接到控制元件以用于对控制元件进行供电。

这样，在本实施例中，第一非接触式供电线定义电感耦合(用于对该设备供电，或者替代地对控制元件供电)，并且第二非接触式供电线定义电容性耦合(用于对控制元件供电，或在本替换中对设备供电)。

根据本发明的另一个方面，工作单元包括用于在控制元件和与工作单元的固定部分集成的控制单元(或通常是处理单元即处理器)之间传送信号的系统(即用于传送的装置)。

鉴于此，根据一个实施例，工作单元包括被连接到工作单元的可移动部分中的控制元件的光学发射器，以及在工作单元的固定部分中的光学接收器，光学发射器和接收器通过沿轴定位的光路被耦合，所述轴不会相对于工作单元的可移动和固定的部分的相对位置改变。

或者(或另外地)，第三和第四绕组被用于将信号从控制元件传送到工作单元的固定部分。

在另一个实施例中，控制信号由(与工作单元的固定部分相关联的且由例如处理器(也即电子卡)或由合适的被编程的CPU组成的)处理器导出，该处理器被设计成接收表示由控制元件吸收的(并由另外的电源分配的)电流的信号。这样，所述处理器被连接到另外的电源以接收表示由控制元件吸收的电源电流的控制参数。所述处理器被编程为根据控制参数的趋势来导出(表示与工作设备有关的参数的)控制信号。

换句话说，处理器根据用于对控制元件供电的电流的扰动(即电压)来导出控制信号，其归因于控制元件的电气属性根据与该设备有关的参数的变化。

这允许设备的电子器件被简化(尤其是在可移动部分中)。

例如，控制元件是电阻传感器，这样，它(根据与工作设备有关的参数)定义了可变电阻。电阻传感器的电阻的变化在传感器的电源电流的对应变化(其可以被看作是扰动)中反映出，因为由另外的电源生成的电压具有已知的趋势；在这种情况中，控制参数可以是例如由传感器所吸收的电流、电压或功率。

更一般地，这应用于其它类型的定义控制元件的传感器或设备，其中存在根据与工作设备有关的参数而变化的电气属性。

鉴于此，优选地，无线电力传输设备(即工作单元)包括在工作单元的可移动部分中且被插入在另外的非接触式供电线中的整流器，整流器在控制元件的上游，因而通过直流对其供电。

这按以下方式增加了设备的灵敏度：使得控制元件的电气属性的变化产生对由用于对该控制元件供电的另外的供电线所产生的交流电(高频)的对应干扰。

应该注意DC/DC转换器被电连接到控制元件和电源元件，该DC/DC转换器用于如在其中供电线不是非常低的电压供电线(例如24V或更少)的情况下，如果电源元件的输出电压和控制元件的工作电压显著不同，则将电源元件的输出电压调整到控制元件的工作电压。

而且，优选地，所述无线电力传输设备(即工作单元)包括被连接到另外的电源的阻抗变换网络(包括例如串联阻抗和/或并联电容)。

阻抗变换网络按以下方式被配置：使得另外的电源具有其模量(module)不同于控制元件的输入阻抗的模量的输入阻抗。这确定了在另外的电源和相关的负载之间的阻抗的去适应；令人惊奇地是，这对设备的灵敏度具有有利的影响。

而且，本发明还提供了一种电力传输设备，该电力传输设备具有在本文档中描述的特征中的一个或多个；鉴于此，保留保护电力传输设备的权力，而不管将电力传输设备被插入其中的工作单元。

本发明还提供了一种工作单元中用于非接触式电力传输的方法，包括能量在被配置为以预定频率生成可变电力供应的固定电源和定义可相对于固定电源移动的电气用户设备的工作设备之间传输。

该方法包括以下步骤：

生成在第一绕组中流动的第一电流，该第一绕组缠绕由铁磁材料制成的固定芯上并被连接到电源；

由第一电流通过电磁感应生成在第二绕组中流动的第二电流以定义设备的非接触式供电线，第二绕组被连接到所述设备并缠绕在可移动芯上，所述可移动芯由铁磁材料制成并与固定芯耦合。

所述方法包括由控制元件供应电力的步骤，所述控制元件可与设备整体移动并被设计成生成表示与该设备有关的至少一个参数的控制信号。

控制元件由电源元件供电，该电源元件被电连接到控制元件以供在缺少被分配到工作设备的电源的情况下对其供电。

根据一个实施例，由控制元件提供电力的步骤包括由在工作单元的固定部分中的另一电源以预定趋势生成高频可变供电电压。

根据一个实施例，由控制元件供应电力的步骤包括通过与可移动部分集成且被连接到例如第二绕组的一个或多个电容器或超级电容器或一个或多个电池将电流分配给控制元件。

所述电容器(或具体而言，插入在整流器和控制元件之间用于积累电力的系统)允许(即使在存在非接触式供电线的情况下)至少临时地(例如在几秒钟内)对控制元件供电，而无需对工作设备供电。

根据另一个实施例(替换地或附加地)，向控制元件供应电力的步骤通过另外的非接触式供电线来发生，另外的非接触式供电线独立于设备的非接触式供电线。

更具体地，由控制元件供应电力的步骤包括，例如，使第三电流在第三绕组中流动，第三绕组缠绕在固定芯上(或替换地，在与固定芯不同的另外的固定铁磁芯上)的第三绕组中的第三电流，并通过电磁感应在第四绕组中生成第四电流，所述第四绕组被连接到控制元件并被缠绕在可移动芯上(或替换地，在与其上缠绕有第二绕组的了移动芯不同的另外的可移动铁磁芯上)。在该情况中，另外的非接触式供电线构成另外的电感耦合。

替换地或另外地，由控制元件供应电力的步骤包括：以与设备的电源不同的预定频率生成可变电流，使该电流在第一绕组中流动，并对在第二绕组中流动的电流进行滤波以选择由另外的电源所生成并将其提供给控制元件的电流的分量。在该情况中，另外的非接触式供电线使用了与(第一)非接触式供电线相同的电感耦合。

根据另一个实施例，另外的非接触式供电线构成了电容性耦合。

对于测量与工作设备有关的参数的步骤，目的在于在工作单元的固定部分中提供表示该参数的控制信号。

在该上下文中，优选地(在控制元件由另外的非接触式供电线供电的情况下)，该方法包括处理表示由控制元件所吸收的电源电流的控制参数以根据控制参数的趋势导出表示与工作设备有关的参数的控制信号的步骤。

以此方式，无需将(例如根据作为替换实施例也被包括在本说明书中的另一个可能的方案为光学的)信号从工作单元的可移动部分传输到固定部分，由此简化了设备的电子器件。

附图说明

根据参考附图所进行的本发明的优选、非限制性实施例的以下详细描述，本发明的这些以及其他特征将变得更显而易见，在附图中：

图1是根据本发明的非接触式电力传输设备的透视图。

图1A根据第一实施例以其中部分被移除的部分开放视图示出图1的设备；

图2示出了图1A的设备的分解视图；

图3示意性地示出根据本发明根据第一实施例的工作单元的截面图；

图4示出图3的工作单元的通用电气图；

图5示出根据第二实施例的图3的工作单元。

图6示出根据第三实施例的图3的工作单元。

图7示出根据第四实施例的图3的工作单元。

本发明优选实施例的详细描述

参考附图，工作单元1具有固定部分2和可相对于固定部分2移动的部分3。

可移动部分3在使用中根据预定路径例如通过旋转或通过平移来相对于固定部分2移动。而且，可移动部分3包括工作设备4。

固定部分2包括电源5；电源5被配置为生成可变供电电压；优选地，供电电压是高频的，例如在从30-250kHz到5-20MHz的范围内，或例如在从30-250kHz到10-1000MHz的范围内。

还应该注意，优选地，所述供电电压具有方波形式。电源5A包括例如逆变器。优选地，电源5A包括谐振电路逆变器。这有可能减少产生的热量并因此使得工作单元1尤为有效。鉴于此，应该注意到谐振电路逆变器还包括滤波器。该滤波器优选地是逆变器的输出滤波器，该输出滤波器被配置为减少由逆变器分配的电流的失真，以便减少由逆变器产生的电磁污染。

优选地，工作单元1包括第一电源5A和第二电源5B；换句话说，除了电源5A之外它还包括另外的电源5B。此后，有时对电源5作出引用，该电源5包括(第一)电源5A以及(当存在时)另外的(第二)电源5B。

工作设备4定义了电气用户设备，由于出于相对运作的原因，它必须是电动的。例如，工作设备是加热器(在所示的示例中为滚筒加热器)或伺服电机或压缩器。

应该注意本发明具有许多应用；具体而言为功率应用。

例如，在用于形成泡剂产品(例如诸如茶、咖啡或甘菊)的容器的行业中，使用由具有热焊台的机器构成，该热焊台配备有相应的加热器(例如滚筒加热器)。在该情况中，滚筒加热器构成工作设备4。

在其它可能的应用中，工作设备4是安装在旋转木马上的伺服电机；仅仅作为示例，这种类型的应用涉及用于形成泡剂产品的容器的行业或饮料行业。

工作单元1还包括非接触式电力传输设备6；设备6被功能性地插入在电源5和工作设备4之间。设备6与谐振电路逆变器一起形成了LC谐振电路。设备6具有两个次铁磁芯(即半芯)7和8以及缠绕在相应的芯上的第一和第二绕组10、11，这两个次铁磁芯被薄间隙9分隔开以便可相对于彼此移动。在第一绕组中流动的电流生成在两个次芯7和8中流动的磁通，该磁通与第二绕组链接。出于此原因，根据电磁感应原理，设备6在第一和第二绕组之间传输电功率，该设备典型地为变压器；然而，得益于气隙9，这两个绕组相对于彼此运动。具体而言，设备6包括被连接到工作单元的固定部分2的固定芯7，以及被连接到工作单元的可移动部分3的可移动芯8。第一绕组10被缠绕在固定芯7上，并被连接到电源5；第二绕组11被缠绕在可移动芯8上，并被连接到设备4以向设备4供电。优选地，第一绕组10具有比第二绕组11的匝数更多的匝数。例如，第一绕组10具有27匝而第二绕组11具有24匝(其中电频率优选地为50kHz)；或，第一绕组10具有18匝而第二绕组11具有17匝(其中电频率优选地为50kHz)。

这允许设备6变得尤其有效；实际上，目标在于以由设备4构成的用户设备标称所需的相同的有效电压值对设备6供电；然而，优选地使用方波来对设备6供电，其(方波的)峰值大于用户设备的标称电压的有效值；鉴于此，第一和第二绕组之间的匝数比略微大于1(优选的在[1.05-1.45]的范围内，更优选地在[1.05-1.15]的范围内)的事实补偿了这种状况。对于设备6的绕组10、11，它们优选地由被设计成对抗趋肤效应和邻近效应的线制成，例如绞合(“Litz”)线。这减少了在线自身上的功率耗散，并对设备6的效率做出贡献。

应该注意，固定芯7和可移动芯8按以下方式被配置：使得通过两个芯的交互位置的变化维持电磁耦合(在第一绕组中流动的第一电流通过电磁感应在第二绕组中生成第二电流)，具体而言，设备6以相对于两个芯7、8的相对移动保持间隙9恒定(不变)的这样的方式被成形。设备6构成了用于工作设备4的非接触式供电线，其能够通过(第一)电感耦合l1将电力从电源5运送到设备4，而无需滑动接触。

工作单元1还包括用于控制工作设备4的控制元件12。控制元件12被配置用于测量与工作设备4有关的至少一个参数。

根据可能的实施例，控制元件12还被设计成生成表示与该工作设备4相关的至少一个参数的控制信号。

典型地，该控制元件12是传感器，优选地为电阻传感器。

例如，控制元件12是温度传感器(例如热阻)或位置或压力传感器(出于其自身是已知类型的原因未示出)。

控制元件12是可与设备4整体移动；特别是，它被连接到设备4。

在所示的示例中，非接触式电力传输设备6具有圆柱形对称；工作单元1的可移动部分3相对于工作单元1的固定部分2旋转。

优选地，第一和第二半芯7、8是杯形的。

工作单元包括电气连接到控制元件12的电源元件13，电源元件13用于在缺少分配给工作设备4的电源的情况下，也即当非接触式供电线断开时，也即当电源5从工作设备4被电断开时，为控制元件12供电。

控制元件12可以在没有对工作设备4供电的情况下被供电的事实有利地允许了对工作设备4和控制元件12两者供电而无需滑动接触，并且即使在该设备断电之后还对控制元件12供电。

该电源元件13与工作单元的可移动部分3集成。优选地，电源元件13包括具有整流器14(例如二极管电桥)的AC/DC转换器。

根据优选实施例，工作单元1包括另外的非接触式供电线，该另外的非接触式供电线独立于该工作设备4的非接触式供电线，并且定义控制元件12和工作单元的固定部分2中的另外的电源5B(结构上来说优选的是上述电源5A的类型)之间的无线连接。

优选地，工作单元1包括第一非接触式供电线L1和第二非接触式供电线L2，它们彼此独立(从其各自可独立于另一者地被开启或关闭的意义上来看)。

为了实现另外的非接触式供电线，存在三个实施例，这三个实施例对应于可彼此组合或彼此替换应用的相同数目的技术方案。

在第一实施例中(如图1A、2、3和4所示)，另外的供电线包括电容性耦合C1。

优选地，电容性耦合C1包括第一固定绕组52和第二固定绕组53；以及(优选地)第一可移动绕组56和第二可移动绕组57。第一固定绕组52面向第一可移动绕组56以定义第一电容器；第二固定绕组53面向第二可移动绕组57以定义第二电容器。就此，应该注意电容性耦合可以取决于供电电压的频率而变成自谐振耦合。

第一和第二固定绕组52、53被连接到另外的电源5B；第一和第二可移动绕组56、57被连接到控制元件12。

优选地，整流器14(即AC/DC转换器)被插入在第一和第二可移动绕组56、57与控制元件12之间。

第一和第二固定绕组52、53被插入在第一绕组10与第一和第二可移动绕组56、57之间。第一和第二可移动绕组52、57被插入在第二绕组11与第一和第二固定绕组52、53之间。

优选地，第一和第二固定绕组52、53以及第一和第二绕组56、57在形状上是环形的。

优选地，第一和第二固定绕组52、53是共面的并且位于第一平面中，而第一和第二可移动绕组56、57是共面的并且位于第二平面中。

优选地，所述第一和第二平面垂直于第二半芯相对于第一半芯旋转的轴18(即相对于设备6的圆柱形对称轴)。

优选地，第一和第二固定绕组52、53相对于轴18是同轴的，并且第一和第二可移动绕组56、57相对于轴18也是同轴的。

而且，优选地，设备6(即工作单元1)包括插入在第一绕组10与第一和第二固定绕组52、53之间的固定间隔件51。

类似地，设备6(即工作单元1)优选地包括插入在第二绕组11与第一和第二可移动绕组56、57之间的可移动间隔件55。

优选地，固定和可移动间隔件元件51和55由电绝缘材料(例如玻璃树脂)制成。

而且，优选地，设备6(即工作单元1)包括插入在第一绕组10与固定间隔件51之间的固定隔板50；所述固定隔板50与第一绕组10接触。

类似地，设备6(即工作单元1)优选地包括插入在第二绕组11与可移动间隔件55之间的可移动隔板54；所述可移动隔板54与第二绕组11接触。

优选地，固定和可移动隔板50和54由导电材料(例如铝或铜)制成。

在第二实施例中(如图5所示)，另外的供电线包括缠绕在固定芯7上并被连接到另外的电源5B的第三绕组10A，以及缠绕在可移动芯8上并被连接到控制元件12以对控制元件12供电的第四绕组11A。

在该情况中，工作单元1包括被设计为对控制元件12供电的用于非接触式电力传输的第二设备，该设备与被设计成为设备4供电的设备6平行。

换句话说，第三绕组10A和第四绕组11A定义了第二(另外)的电感耦合。

在该方案中，电源元件13被连接到第四绕组，并可以有利地包括高通LC滤波器或高频率AC/DC转换器。

根据未示出的变体，第三绕组可以被缠绕在另外的固定铁磁芯上，并且第四绕组可以被缠绕在与另外的固定铁磁芯耦合的另外的可移动铁磁芯上。

根据第三实施例(如在图6中所示)，该另外的电源5B被连接到第一绕组10，并被配置为以与设备4的电源5A的频率不同的预定频率生成另外的交流供电电压。在该情况中，该另外的供电线包括被连接到工作单元的可移动部分3并被连接到第二绕组11(的下游)的滤波器，该滤波器在控制元件12的上游，用于选择由该另外的供电线生成的电流并将该电流供应给控制元件12。在该情况中，滤波器构成针对由另外的供电线所生成的电流的闭合转换，并且能够为控制元件12供电，而不管设备4是否被供电。在第二方案中，电源元件13被连接到第二绕组11。

在该实施例中，控制元件12被电连接到第二绕组11。更具体地，工作单元的可移动部分3包括被连接到第二绕组11的端子110。电气用户设备和控制元件12被电连接到端子110。

图7示出本发明的另外的第四实施例，它不需要预先假设(或甚至排除)另外的非接触式供电线的存在，因为它有可能使用相同的非接触式供电线为控制元件12供电(即使仅仅持续有限的时间段)，而无需对工作设备4供电。

根据该实施例，电源元件13包括电容器15(或多个电容器)。该电容器15与可移动部分3集成并被连接到第二绕组11。电容器15被连接到整流器14的输出。而且，电源元件13与第二绕组11并联地连接。优选地，电容器15具有相对高的电容值(例如超级电容器)以保证控制元件12被供电达相对长的时间段，而无需同时对工作设备4供电。

根据本说明书的另一个方面，设备6(即工作单元1)被配置为提供表示与工作设备4有关的参数的控制信号。

就此，第一方案包括处理控制元件12的电源信号。

具体地，该方案在以下情况中被提供：其中控制元件12通过另外的非接触式供电线来供电的情况；以及其中控制元件12被设计成根据与工作设备4有关的参数来改变相关的电气属性的情况。

设备6(即工作单元1)包括处理器(未示出，所述处理器例如由处理器或电子电路或CPU或被设计成处理信号的其它设备组成)。

所述处理器在工作单元1的固定部分2中。

具体而言，处理器在控制单元(未示出，因为其自身是已知的类型，它由被适合地编程的电子卡组成)中；所述控制单元与工作单元1的固定2集成。

所述处理器被连接到另外的电源5B以接收表示由控制元件12吸收的电源电流的控制参数。例如，控制参数可以是电流、电压或功率(其可以在另外的电源5B的节点下游中被测量，特别是在另外的电源5B和第一绕组之间被测量)。

所述处理器被编程为根据控制参数的趋势来导出(表示与工作设备4有关的参数的)控制信号。

实际上，如果由另外的馈电5B所生成的供电电压的波形是已知的，控制参数的趋势取决于负载，所述负载由定义传递函数的控制元件12组成。

控制元件12的传递函数(从制造商处)已知为基于相关的电气属性的函数，这些属性可根据与工作设备4有关的参数变化。

出于这个原因，由处理器根据控制参数的趋势(以及在初步校准步骤中优选地对于所有仅设置一次的控制元件12的特性)导出与工作设备4有关的参数的趋势。

在该上下文中，应该注意以直流电(由于整流器14的存在)对控制元件12供电的事实改善了设备6在测量控制参数的这些变化时的灵敏度。

在这种情况中，由控制元件14和整流器14给出的另外的电源5B的负载是显著非线性的。

在该上下文中，优选地，设备6(即工作单元1)包括阻抗变换网络31，其被连接到另外的电源5B。

阻抗变换网络31具有改变从另外的电源5B角度来看的负载的输入阻抗的功能。例如，阻抗变换网络31包括串联的电感和并联的电容，其被连接到该另外的电源5B的输出端子。

具体而言，阻抗变换网络31以下述这样的方式被配置：另外的电源5B的输入阻抗的模量不同于控制元件12的输入阻抗模量；换句话说，阻抗变换网络31被配置为确定在另外的非接触式供电线L2中的阻抗的去适应。

令人惊奇的是，这允许在依据由处理器所测得的(并处理的)控制参数来测量与工作设备4有关的参数的变化中灵敏度的最优化。

具体而言，如果(表示由另外的电源5B所实际分配的电源电流的)控制参数是(在另外的电源5B的下游所测得的)电压，阻抗变换网络31优选地以下述这样的方式被配置：该另外的电源5B具有输入阻抗，所述输入阻抗具有比控制元件12的输入阻抗的模量更大的模量。

如果控制参数是(在另外的电源5B的下游所测得的)电功率的话，阻抗变换网络31优选地以下述这样的方式被配置：该另外的电源5B具有输入阻抗，所述输入阻抗具有比控制元件12的输入阻抗的模量大得多或替换地小得多的模量。

如果控制参数是(在另外的电源5B的下游所测得的)电功率的话，阻抗变换网络31优选地以下述这样的方式被配置：该另外的电源5B具有输入阻抗，所述输入阻抗具有比控制元件12的输入阻抗小得多的模量。

在第二方案(如在图7中所示)中，控制元件12被配置用于将控制信号传送(自身)给控制单元。

出于这个目的，优选地，控制单元1包括被连接到控制元件12且其在工作单元1的可移动部分3中的光学发射器16，而且，工作单元包括在工作单元1的固定部分2中的光学接收器17。光学发射器16和接收器17沿相对于工作单元1的可移动3和固定2部分的相对位置不变的光路对齐。

例如，如果可移动部分3相对于固定部分2而言是可通过平移移动的，光路取向为与平移的方向平行。

在该示例中，可移动部分3围绕旋转轴18相对于固定部分2旋转，光路沿该旋转轴取向。

应该注意光学发射器16和接收器17中的每个包括电子单元19(光电换能器)和LED20。应该注意存在沿所述光路对齐的两个LED 20(分别是光学发射器16的LED和接收器17的LED)。

在该方案中，优选地，电源元件13被连接到电子单元19(和/或与电子单元19集成)。

根据本说明书的另一方面，非接触式电力传输设备6优选地包括被连接到例如电源5A和电源5B的下游的滤波元件21(例如电容器)；就是说，滤波元件21被连接到第一绕组10(或第二绕组11)以补偿第一电流(即第一绕组10中流动的电流)的谐波失真。优选地，滤波元件21与绕组(第一10和/或第二11)串联连接。

在所示示例中，工作设备4是热焊机，具体而言是焊接滚轮；热焊机配备有连接到第二绕组11的加热电阻(热电阻)22。据此，控制元件12包括温度传感器(例如热电阻)。

在该实施例中，可移动芯8相对于固定芯7旋转。

使用旋转杆23和旋转法兰24将设备4(即滚轮)机械连接到可移动芯8。具体而言，例如通过螺丝25(或其它连接装置)将旋转法兰24固定到旋转芯8。

因此，在该实施例中，工作单元1的可移动部分3包括焊接滚筒4、杆23和旋转法兰24；电源单元13和光学发射器16与旋转法兰24相关联；控制元件12与滚轮4相关联。

工作单元1的固定部分2包括盖26，(例如通过其它螺丝25或其它固定装置)将盖固定到固定芯7。

盖26定义了与可移动部分3的旋转轴18同轴并在可移动芯8和旋转法兰24之外被定位的圆柱形(环形)壁27。例如通过轴承28，旋转法兰24被旋转耦合到盖26的圆柱形壁27。光学接收器17与盖26相关联。

应该注意，在在其中工作单元1的固定和可移动部分2、3围绕旋转轴18相对旋转同时固定和可移动芯7、8围绕旋转轴18旋转(如在所述示例中所述)的应用中，所述固定和可移动芯7、8优选地为杯形。

根据一个实施例(如图7所示)，固定和可移动芯7、8具有与旋转轴18对齐的相应的通孔29；应该理解，孔29可以被整体或部分地填充有(光学)透明的材料，例如光导。在该上下文中，优选地，光学发射器16和接收器17以及具体而言对应的发光单元(例如LED 20)彼此面对地被定位在这些通孔的输入和输出处。换句话说，在该实施例中，光学发射器16和接收器17以及具体而言对应的发光单元(例如LED 20)与芯7和8相对地沿通孔29的轴18对齐。有利地，这使得限制设备6的整体尺寸变得可能且使得其尤为可靠。

本发明还提供了一种用于在工作单元1内部的非接触式电力传输的方法。

所述方法包括在电源5和可相对于固定的电源5可移动的工作设备4之间传输电力。

该方法包括以下步骤：

生成在缠绕在固定芯7上的第一绕组10中流动的第一电流；

由第一电流通过电磁感应生成在被连接到设备4且缠绕在可移动芯8上的第二绕组11中流动的第二电流，所述两个芯7、8由间隙9间隔开并被配置为形成被设计允许链接绕组10和11这两者的磁通循环的铁磁结构。

这样，设备6定义了设备4的非接触式供电线。

优选地，进一步通过在工作单元1的固定部分2中的另外的电源5B以预定趋势生成高频可变供电电压。

而且，所述方法包括用于供应控制元件12的电力的步骤，该控制元件可与工作设备4整体移动。

优选地，控制元件12被设计成根据与工作设备4有关的参数改变相关的电气属性。

优选地，控制元件12由另外的非接触式供电线L2供电，该另外的非接触式供电线独立于工作设备4的非接触式供电线并定义在控制元件12和另外的电源5B之间的无线连接。

替换地，使用电容器15通过非接触式供电线L2来对控制元件12供电。

在任何情况下，也有可能在缺少分配给工作设备4的电源的情况下对控制单元12供电。

优选地，所述方法还包括处理表示由控制元件12所吸收的电源电流的控制参数以根据控制参数的趋势导出表示与工作设备4有关的参数的控制信号的步骤。

替换地，控制元件12(借助活动的电子组件)生成控制信号，并(例如通过光学传输系统)将其传送给与工作单元1的固定部分2相关联的处理器。

应该理解，当工作设备4通过设备6由电源5供电时，还设想了控制元件12由相同设备6通过电源元件13供电；相反，当所述设备4断电时，控制元件12由单根供电线13(无论它是由另外的非接触式供电线L2组成还是它由电容器15组成)供电。

关于在缺少到设备4的电源的情况下对控制元件12供电的步骤，还设想了电源元件13将电流分配给控制单元12；例如通过另外的非接触式供电线L2(或通过与可移动部分3集成并被通过整流器14并联连接到第二绕组11的电容器15)。

在其中由控制元件12供应电力的步骤通过另外的非接触式供电线L2(独立于工作设备4的非接触式供电线)发生的情况下，所述方法还包括生成高频电流的步骤；该电流通过电容性耦合C1或通过另外的电感耦合进行流动；在后一种情况下，生成在缠绕在固定芯7上的第三绕组10A中流动的第三电流并由第三电流通过电磁感应生成在缠绕在可移动芯8上的第四绕组11A中流动的第四电流。

优选地，在工作单元1的可移动部分3中的另外的非接触式供电线L2中流动的电流在被供应给控制元件12之前经受滤波(例如在第四绕组中流动的第四电流被滤波)。应该注意，在该上下文中，术语“滤波”意指该电流被“调理”，而且，在工作单元1的可移动部分3中(例如在第四绕组中)，由在(第一)非接触式供电线L1中流动的电流感生的在另外的非接触式供电线L2中流动的电流被滤波(通过消除)。

优选地，第一和第二电源5A和5B以彼此不同的第一和第二频率生成电压。

在该上下文中，还存在对在这两个非接触式供电线中流动的电流进行滤波的步骤。

应该注意，在本说明书中的各实施例不构成互斥的技术方案；实际上，各个实施例的技术特征可以彼此组合以形成本发明的更多的实施例，出于简明的原因并未详细描述这些实施例，但它们被认为是包括在本说明书中的。

除了上述内容之外，应该理解以供参考的字母数字顺序列出的下述段落是描述本发明的更多的非限制性示例模式。

A.一种工作单元1，该工作单元1定义了固定部分2和可相对于固定部分2移动的部分3，并且具有：在可移动部分3中并形成电气用户设备的工作设备4、在固定部分2中并被配置为生成高频可变电力供应的电源5A，并且非接触式电力传输设备6，非接触式电力传输设备6包括：

由铁磁材料制成的固定芯7，固定芯7被连接到工作单元的固定部分2；

第一绕组10，第一绕组10缠绕在固定芯7上并被连接到电源5A；

由铁磁材料制成的可移动芯8，可移动芯8被连接到工作单元的可移动部分3；

第二绕组11，第二绕组11缠绕在可移动芯8上并被连接到工作设备4以为工作设备4供电，

其中所述固定和可移动芯7、8按以下述方式被耦合：使得在第一绕组10中流动的第一电流通过电磁感应生成在第二绕组11中流动的第二电流，从而用于传输电力的非接触式设备6构成工作设备4的非接触式供电线L1；

可与工作设备4整体移动的控制元件12，控制元件12允许(在工作单元的固定部分2中)测量表示与设备4有关的至少一个参数的控制信号；

控制元件12被连接到电源5A或在缺少分配给工作设备4的电源的情况下由其供电的另外的电源5B。

A1.如段落A所述的控制单元1，其中控制元件12被设计成根据与工作设备4有关的参数改变相对的电气属性。

A2.如段落A或A1所述的工作单元，包括在工作单元1的固定部分2中的并被配置用于以预定的趋势生成高频可变电力供应的另外的电源5B。

A3.如段落A、A1或A2中的任一者所述的工作单元1，包括另外的非接触式供电线L2，该另外的非接触式供电线独立于工作设备4的非接触式供电线并定义控制元件12和另外的电源5B之间的无线连接，所述另外的电源5B用于在缺少分配给设备4的电源的情况下为控制元件12供电。

A4.如段落A3所述的工作单元1，其中另外的非接触式供电线L2定义相对于由(第一)另外的非接触供电线L1所定义的电感耦合而言另外的电感耦合。

A5.如段落A4所述的工作单元1，其中另外的供电线L2包括：

第三绕组，该第三绕组缠绕在固定芯7上并被连接到相应的电源；

第四绕组，该第四绕组缠绕在可移动芯8上并被连接到控制元件12以为控制元件12供电。

A6.如段落A3所述的工作单元1，其中该另外的电源被配置为以与设备的电源的频率不同的预定频率生成另外的可变供电电压并被连接到第一绕组10，并且其中该另外的供电线包括被连接到工作单元的可移动部分并被连接到第二绕组11的滤波器，该滤波器在控制元件12的上游，用于选择由另外的电源所生成的电流并将该电流供应给控制元件12。

A7.如段落A3或A6所述的工作单元1，其中另外的非接触式供电线L2定义了电容耦合C1。

A8.如段落A到A7中的任一者所述的工作单元1，包括处理器，该处理器被连接到另外的电源5B的以接收表示由控制元件12所吸收的电源电流的控制参数，其中所述处理器被编程为根据控制参数的趋势导出表示与工作设备4有关的参数的控制信号。

A9.如段落A到A8中的任一者所述的工作单元1，其中控制元件12还被设计成生成表示与该设备4相关的至少一个参数的控制信号。

A10.如段落A到A9中的任一者所述的工作单元1，包括电源元件13，电源元件13被电连接到控制元件12以供(在缺少被分配到工作设备4的电源的情况下)对控制元件供电。

A11.如段落A10所述的工作单元1，其中电源元件13包括整流器14。

A12.如段落A10或A11所述的工作单元1，其中电源元件13包括电容器15。

A13.如段落A到A12中的任一者所述的工作单元1，包括被连接到工作单元的可移动部分3中的控制元件12的光学发射器16，以及在工作单元的固定部分2中的光学接收器17，光学发射器16和接收器17通过沿相对于工作单元1的可移动部分3和固定部分2的相对位置而言不变的轴所定位的光路被耦合。

A14.如段落A到A13中的任一者所述的工作单元1，其中电源5A(和/或另外的电源5B)包括谐振电路逆变器。

A15.如段落A到A14中的任一者所述的工作单元1，其中第一绕组10具有比第二绕组11的匝数多的匝数。

A16.如段落A到A15中的任一者所述的工作单元1，其中

工作设备4是配备有被连接到第二绕组11的电阻22的热焊机，并且其中控制元件12包括电阻型温度传感器。

A17.如段落A到A16中的任一者所述的工作单元1，其中

工作单元1的固定部分2和可移动部分3围绕旋转轴18相对旋转，并且其中固定和可移动芯7、8可以围绕旋转轴18旋转。

A18.如段落A17所述的工作单元1，其中固定和可移动芯7、8是杯型的。

Claims (25)

1.一种工作单元(1)，定义了固定部分(2)和可相对于所述固定部分(2)移动的部分(3)，并且具有：在所述可移动部分(3)中并形成电气用户设备的工作设备(4)、在所述固定部分(2)中并被配置为生成高频可变电力供应的电源(5A)、以及非接触式电力传输设备(6)，所述非接触式电力传输设备(6)包括：

由铁磁材料制成的固定芯(7)，所述固定芯(7)被连接到所述工作单元的所述固定部分(2)；

第一绕组(10)，所述第一绕组(10)缠绕在所述固定芯(7)上并被连接到所述电源(5A)；

由铁磁材料制成的可移动芯(8)，所述可移动芯(8)被连接到所述工作单元的所述可移动部分(3)；

第二绕组(11)，所述第二绕组(11)缠绕在所述可移动芯(8)上并被连接到所述工作设备(4)以为其供电，

其中所述固定和可移动芯(7、8)按以下方式被耦合：在所述第一绕组(10)中流动的第一电流通过电磁感应生成在所述第二绕组(11)中流动的第二电流，这样，用于传输电力的所述非接触式设备(6)构成了所述工作设备(4)的非接触式供电线(L1)，

其特征在于，它包括：

控制元件(12)，所述控制元件(12)可与所述工作设备(4)整体移动并被设计成根据与所述工作设备(4)有关的参数改变相对的电气属性；

所述控制元件(12)被连接到所述电源(5A)或在缺少分配给所述工作设备(4)的电源的情况下由其供电的另外的电源(5B)。

2.如权利要求1所述的工作单元，其特征在于，包括电源元件(13)，所述电源元件(13)被电连接到所述控制元件(12)以供在缺少被分配到所述工作设备(4)的电源的情况下至少临时对其供电。

3.如权利要求2所述的工作单元，其特征在于，所述电源元件(13)包括整流器(14)以及DC/DC转换器(131)。

4.如权利要求2或3所述的工作单元，其特征在于，所述电源元件(13)包括电容器(15)或电容器电池。

5.如权利要求4所述的工作单元，其特征在于，其中所述电源元件(13)包括整流器(14)以及DC/DC转换器(131)，并且其中所述电容器(15)被连接到所述整流器(14)的输出以及所述DC/DC转换器(131)的输入。

6.如权利要求2到5中的任一项所述的工作单元，其特征在于，所述电源元件(13)被直接电连接到所述供电线并被间接地电连接到所述控制元件(12)以供在缺少被分配到所述工作设备(4)的电源的情况下至少临时对其供电。

7.如权利要求2到6中的任一项所述的工作单元，其特征在于，所述工作设备(4)与所述电源元件(13)断开，这样，它被从由所述电源元件(13)所分配的电源电流中排除。

8.如前述权利要求中的任一项所述的工作单元，其特征在于，包括：

在所述工作单元(1)的所述固定部分(2)中并被配置为以预定趋势生成高频可变电力供应的另外的电源(5B)；

另外的非接触式供电线(L2)，所述另外的非接触式供电线(L2)独立于所述工作设备(4)的所述非接触式供电线并定义所述控制元件(12)和所述另外的电源(5B)之间的无线连接，所述另外的电源(5B)用于在缺少分配给所述设备(4)的电源的情况下为所述控制元件(12)供电；

处理器，所述处理器被连接到所述另外的电源(5B)以接收表示由所述控制元件(12)所吸收的电源电流的控制参数，其中所述处理器被编程为根据所述控制参数的趋势导出表示与所述工作设备(4)有关的参数的控制信号。

9.如权利要求8所述的工作单元，其特征在于，包括阻抗变换网络(31)，所述阻抗变换网络被连接到所述另外的电源(5B)并按以下方式配置：使得所述另外的电源(5B)具有输入模量不同于所述控制元件(12)的输入阻抗的模量的输入阻抗，或与插入在用于以直流对所述控制元件(12)供电的所述另外的非接触式供电线中的整流器元件(14)的输入阻抗不同的输入阻抗。

10.如权利要求9所述的工作单元，其中

表示由所述另外的电源(5B)所实际分配的电源电流的所述控制参数是在所述另外的电源(5B)的下游所测得的电压，并且所述另外的电源(5B)具有输入输入模量比所述控制元件(12)的输入阻抗大的的输入阻抗；或者其中

表示由所述另外的电源(5B)所实际分配的电源电流的所述控制参数是在所述另外的电源(5B)的下游所测得的电功率，并且所述另外的电源(5B)具有输入输入模量比所述控制元件(12)的输入阻抗大得多或小得多的输入阻抗；或者其中

表示由所述另外的电源(5B)所实际分配的电源电流的所述控制参数是在所述另外的电源(5B)的下游所测得的电流，并且所述另外的电源(5B)具有输入输入模量比所述控制元件(12)的输入阻抗小得多的输入阻抗。

11.如权利要求8到10中的任一项所述的工作单元，其特征在于，所述电源(5A)以第一频率传递供电电压并且所述另外的电源(5B)以不同于所述第一频率的第二频率传递供电电压。

12.如权利要求8到11中的任一项所述的工作单元，其特征在于，所述另外的非接触式供电线(L2)包括电容性耦合(C1)。

13.如权利要求12所述的工作单元，其特征在于，所述电容性耦合(C1)包括第一和第二固定绕组(52、53)，以及第一和第二可移动绕组(56、57)，其中所述第一固定绕组(52)面对所述第一可移动绕组(56)以定义第一电容器，而所述第二固定绕组(53)面对所述第二可移动绕组(57)以定义第二电容器，并且其中所述第一和第二固定绕组(52、53)被插入在所述第一绕组(10)和所述第一和第二可移动绕组(56、57)之间，而所述第一和第二可移动绕组(56、57)被插入在所述第二绕组(11)和所述第一和第二固定绕组(52、53)之间。

14.如权利要求13所述的工作单元，其特征在于，包括：

由电绝缘材料制成的固定间隔件(51)，所述固定间隔件(51)被插入在所述第一绕组(10)和所述第一和第二固定绕组(52、53)之间；

由导电材料制成的固定隔板(50)，所述固定隔板被插入在所述第一绕组(10)和所述固定间隔件(50)之间隔板；

由电绝缘材料制成的可移动间隔件(55)，所述可移动间隔件(55)被插入在所述第二绕组(11)和所述第一和第二可移动绕组(56、57)之间；

由导电材料制成的可移动隔板(54)，所述可移动隔板(54)插入在所述第二绕组(11)和所述可移动间隔件(55)之间隔板。

15.如权利要求8到14中的任一项所述的工作单元，其特征在于，所述另外的非接触式供电线(L2)包括：

第三绕组(10A)，所述第三绕组(10A)缠绕在所述固定芯(7)上并被连接到所述另外的电源(5B)；

第四绕组(11A)，所述第四绕组(11A)缠绕在所述可移动芯(8)上并被连接到所述控制元件(12)以为其供电。

16.如权利要求8到15中的任一项所述的工作单元，其特征在于，所述工作设备(4)与所述另外的非接触式供电线(L2)断开，使得它被从由所述另外的非接触式供电线(L2)所分配的电源电流中排除。

17.如前述权利要求中的任一项所述的工作单元，其特征在于，所述非接触式电力传输设备(6)具有圆柱形对称，并且所述工作单元(1)的可移动部分(3)相对于所述工作单元(1)的所述固定部分(2)旋转。

18.如前述权利要求中的任一项所述的工作单元，其特征在于，其中所述控制元件(12)是位置传感器或换能器。

19.如前述权利要求中的任一项所述的工作单元，其特征在于，所述设备(4)是加热器或伺服电机或压缩器。

20.如前述权利要求中的任一项所述的工作单元，其特征在于，所述设备(4)是热焊机并且所述控制元件是温度传感器。

21.一种工作单元(1)中用于非接触式电力传输的方法，包括借助于以下步骤在被配置为生成高频可变电源的固定电源(5)和定义可相对于所述固定电源(5)移动的电气用户设备的工作设备(4)之间传输能量：

生成在第一绕组(10)中流动的第一电流，所述第一绕组缠绕在由铁磁材料制成的固定芯(7)上并被连接到所述电源(5)；

由所述第一电流通过电磁感应生成在第二绕组(11)中流动的第二电流，以定义所述工作设备(4)的非接触式供电线(L1)，所述第二绕组被连接到所述工作设备(4)并被缠绕在可移动芯(8)上，所述可移动芯由铁磁材料制成并与所述固定芯(7)耦合，

其特征在于，所述方法包括向控制元件(12)供电的步骤，所述控制元件可与所述工作设备(4)整体移动并被设计成根据与所述工作设备(4)有关的参数通过所述电源(5A)或在缺少分配给所述工作设备(4)的电源的情况下通过另外的电源(5B)来改变相关的电气属性。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，向所述控制元件(12)供电包括通过电源元件(13)将电流分配给所述控制元件(12)，所述电源元件(13)对要分配给所述控制元件(12)的电流进行整流并执行DC/DC转换。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，包括至少临时地存储由所述电源元件(13)所分配的电力的步骤。

24.如权利要求21到23中的任一项所述的方法，其特征在于，包括下述步骤：

由在所述工作单元(1)的所述固定部分(2)中的另外的电源(5B)以预定趋势生成高频可变供电电压；

借助另外的非接触式供电线(L2)向所述控制元件(12)供电，所述另外的非接触式供电线独立于所述工作设备(4)的所述非接触式供电线并定义了在所述控制元件(12)和所述另外的电源(5B)之间的无线连接，使得在缺少分配给所述设备(4)的电源的情况下为所述控制元件(12)供电；

处理表示由所述控制元件(12)所吸收的电源电流的控制参数以根据所述控制参数的趋势导出表示与所述工作设备(4)有关的参数的控制信号。

25.如权利要求21到24中的任一项所述的方法，其特征在于，向所述控制元件(12)供电独立于向所述工作设备(4)供电，使得能够在无需对工作设备(4)供电的情况下对所述控制元件(12)进行充足供电。