CN108735468A - 轻质结构中的线圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线圈，其具有至少一个第一屏蔽件、至少一个第一中间层、至少一个第二中间层以及包括至少一个线圈绕组的至少一个线圈支架，其中，所述第一中间层被布置在所述第一屏蔽件上、所述第二中间层被布置所述第一中间层上，并且所述线圈支架被布置在所述第二中间层上。

Description

轻质结构中的线圈

技术领域

本发明涉及一种轻质结构中的线圈、适用于感应的充电系统。

背景技术

感应的充电系统将电能从一个装置中的发射线圈传输给另一个装置中的接收线圈。为此，通过交流电流在发射线圈中产生磁场，该磁场在接收线圈中感应电流。在接收线圈中所感应的电流能够用于：对接收装置中的电能存储器进行充电、运行接收装置和/或在发射装置和接收装置之间传输信息。如例如在文献DE 21 3025 000 119中所描述的那样，感应的充电系统为现有技术。感应的充电系统包括充电装置，确切地说该充电装置通过发射线圈和接收线圈之间的感应耦合在电子装置中将功率和/或信号传输到电子装置上。发射线圈被定位于充电装置的内部区域中，该内部区域由充电装置的壳体限定。发射线圈尤其被紧固在壳体的内壁上，该内壁邻接充电表面。以类似的方式，接收线圈在内部区域中被定位在电子装置的内部中，内部区域由电子装置的壳体限定。接收线圈同样地被紧固在壳体的内壁上，该内壁邻接充电表面。在发射线圈和接收线圈的运行中，出现呈需要从线圈和从装置的壳体中排出的热量形式的损耗。在将发射线圈和/或接收线圈定位在所述壳体的内壁上的情况下，损失热量被直接排出到壳体中，由此对壳体的设计自由度和材料选择以不利的方式施加了限制性的限定。

因此存在对能够自由地被定位的发射线圈和/或接收线圈的需求，并且存在对壳体的设计自由度和材料选择的需求，对其不施加限制性的限定。

发明内容

具有权利要求1的特征部分的根据本发明的装置具有发射线圈或接收线圈被以分层的构造进行布置的优点。通过线圈的根据本发明的构造以有利的方式实现了线圈能够自由地被定位。

根据本发明，对此提供了一种线圈，其包括至少一个第一屏蔽件、至少一个第一中间层、至少一个第二中间层以及具有至少一个线圈绕组的至少一个线圈支架，其中，所述第一中间层被布置在所述第一屏蔽件上，并且所述第二中间层被布置在所述第一中间层上，并且所述线圈支架被布置在所述第二中间层上。

通过从属权利要求中所提到的措施，能够实现在独立权利要求中给出的装置的有利的改进方案。

有利地，线圈通过被布置在线圈支架上的和借助于线固定的导电的绞合线形成。由于邻近效应和集肤效应，导电的绞合线在高频电流下具有良好的电流导通。因为导电的绞合线是柔软的（biegeschlaff）并且因此与实心导体相比能够易于成形，故能够容易地生产线圈。

当铁氧体被布置在线圈的至少一个第一中间层中时是尤其有利的。当铁氧体被布置在线圈附近时，铁氧体以有利的方式引导磁场靠近线圈。由此同样以有利的方式实现相对于由单独布置的铁氧体构成的传统构造的紧凑的构造。

有利地，线圈的至少一个第二中间层为导热的和电绝缘的。电绝缘的第二中间层利用导热的功能以有利的方式导致紧凑的构造并且实现将线圈的废热引导给合适的散热件。除了所述紧凑的构造之外，电绝缘和导热的第二中间层的另一个优点是与由单独的组件构造而成的线圈相比的线圈的重量减小。

尤其有利的是将电子的结构元件布置在导热的和电绝缘的第二中间层中。电子的结构元件因此能够以有利的方式以非常短的连接导线与线圈连接并且通过其在所述导热的且电绝缘的第二中间层中的布置导致有效的构造空间利用。由于电子的结构元件的直接散热，所述电子的结构元件能够承受较高的热加荷而不会限制使用寿命。

以有利的方式，线圈被布置在壳体中。该壳体可防止线圈受到机械损伤和受到腐蚀性介质的影响。

尤其有利的是将线圈布置在包括加固结构以及连接-和安装元件的壳体中。与由单个组件构成的构造相比，所述相应设计的壳体具有紧凑构造和重量减小的优点。

参考附图能够看出：对于本领域技术人员来讲，由接下来的对示例性的实施方式的描述能够得知本发明的其它的特征和优点，然而所述实施方式不能够作为本发明限制性地来设计。

附图说明

附图中：

图1示出了不带壳体和覆盖的导热的第二中间层的根据本发明的线圈的示意图，

图2示出了穿过根据本发明的线圈的横截面的示意图。

所有附图仅是根据本发明的实施例的根据本发明的装置或其组成部分的示意图。距离和大小关系尤其在附图中未按比例绘制。在不同附图中，相应的元件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了不带壳体9和覆盖的导热的第二中间层5的根据本发明的线圈1的示意图。线圈1由第一屏蔽件7、第一中间层6、第二中间层5以及具有线圈绕组3的线圈支架13组成。线圈绕组3由绞合线11组成，该绞合线被布置在线圈支架13上并由线（Faden）12固定。线圈支架13由柔性纺织织物构成，绞合线11能够借助于纺织技术的方法呈任意形式地通过线12被固定在所述柔性纺织织物上。第二中间层5由导热的、然而电绝缘改良的聚合物组成。

该聚合物可被掺入到所述线圈绕组3的绞合线11的间隙中，从而完全嵌入（eingebettet）线圈绕组3的绞合线11，并且散热到第二中间层5的导热的聚合物中。直接紧随由第二中间层5和线圈绕组3构成的层之后，跟随第一中间层6。所述第一中间层6由用于引导磁场的铁氧体组成。由于第一中间层6的铁氧体直接在具有线圈绕组3的第二中间层5上的布置，实现了线圈绕组3的磁场的非常窄的引导。紧随第一中间层6之后是屏蔽件7，该屏蔽件将磁场相对于周围环境进行屏蔽。通过使用第二中间层5的导热的、然而电绝缘的聚合物，得到了从线圈绕组3的绞合线11通过第二中间层5和第一中间层6的铁氧体进入到屏蔽件7中的导热（Wärmeleitung）。

在第二中间层5内同样能够布置电子的结构元件14。该电子的结构元件14能够包括不仅主动的而且被动的结构元件，然而也示例性地包括用于温度监控的传感器或也包括诸如插头的接头。

电子的结构元件14的这种布置具有仅需要至该线圈绕组3或所述线圈绕组3的很短的电连接导线的优点，并且在除了有效地利用构造空间的同时还得到了结构元件14的有效的散热的优点。

通过将屏蔽件7连接到合适的散热件上，不需要通过线圈1的这种分层的、层压状的构造将损失热量的热排出到壳体9中。线圈1的机械紧固同样通过屏蔽件7实现，使得壳体9既不必机械地保持线圈1也不必对线圈绕组3进行散热。因此，发射线圈和接收线圈之间的空气间隙不被加热。壳体9例如在机动车中承担保护线圈1免受石块撞击或腐蚀性介质（例如道路盐水（Streusalzsole））的影响。

图2示出了穿过根据本发明的线圈1的横截面的示意性图示。图2示出了具有两个单个的线圈绕组3的双重线圈。两个线圈绕组3通过第二中间层5彼此电绝缘。在图2中所示的示例中，从线圈绕组3排出的废热是通过第二中间层5经由第一中间层6和另一个第二中间层5散热到屏蔽件7中。壳体9不被热加载。不存在针对壳体9的设计和针对材料选择的热学上的和/或机械上的限制。同样不存在关于线圈1的装入位置的限制。具有分层的、层压状的构造的线圈1能够例如在车道上或在台子板上或悬挂在车辆下方或在电子设备的下侧上使用。所述线圈同样能够直立地或以任意可设想的倾斜度不受限制地被投入使用。

Claims (7)

1.线圈（1），所述线圈具有至少一个第一屏蔽件（7）、具有至少一个第一中间层（6）、具有至少一个第二中间层（5）、具有至少一个线圈支架（13），所述至少一个线圈支架包括至少一个线圈绕组（3），

其特征在于：

所述第一中间层（6）被布置在所述第一屏蔽件（7）上，并且所述第二中间层（5）被布置所述第一中间层（6）上，并且所述线圈支架（13）被布置在所述第二中间层（5）上。

2.根据权利要求1所述的线圈（1），其特征在于，在所述至少一个线圈支架（13）上布置有绞合线（11）并且借助于线（12）进行固定。

3.根据前述权利要求所述的线圈（1），其特征在于，在所述至少一个第一中间层（6）中布置有铁氧体。

4.根据前述权利要求所述的线圈（1），其特征在于，所述至少一个第二中间层（5）为导热且电绝缘的。

5.根据前述权利要求所述的线圈（1），其特征在于，在所述第二中间层（5）中布置有电子的结构元件（14）。

6.根据前述权利要求所述的线圈（1），其特征在于，所述线圈（1）被布置在壳体（9）中。

7.根据权利要求6所述的线圈（1），其特征在于，所述壳体（9）包括加固结构以及连接-和安装元件。