CN110494941A - 用于无线电力传输系统的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于无线电力传输系统的装置(20)。装置(20)包括壳体(21)和布置于所述壳体内部的线圈(22)。所述线圈包括第一导线(23)和第二导线(26)，第一导线(23)形成具有多个绕组(25)的第一子线圈(24)，第二导线(26)形成具有多个绕组(28)的第二子线圈(27)。壳体(21)包括用于容纳和保持第一子线圈(24)的第一支架(30)和用于容纳和保持第二子线圈(27)的第二支架(31)。第一支架和第二支架彼此附接，从而使得第一子线圈(24)和第二子线圈(27)一起形成布置于第一支架(30)和第二支架(31)之间的线圈(22)。

Description

用于无线电力传输系统的装置
技术领域
本发明涉及用于无线电力传输系统的装置和用于制造用于无线电力传输系统的装置的方法。此外，本发明涉及一种包括这种装置的车辆。
背景技术
电动车辆和插入式混合动力车辆可以通过感应线圈无线充电。通常，发射器的第一线圈布置于车辆下方的地板或地面上，并且接收器的第二线圈布置于车辆下方。有许多不同的线圈拓扑结构可用于传输电力。除了有效地传输电力之外，小尺寸的线圈和允许在发射器线圈和接收器线圈之间具有大的定位公差的线圈通常是优选的。这又使得线圈的制造和组装到壳体中的操作变得相对复杂。由于通过无线充电传输的电力不断增加，因此有更多的用于无线电力传输系统的线圈由两个并联地电连接的子线圈制成。这种双绕无感线圈的使用使得无线电力传输系统的制造变得更加复杂。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种用于无线电力传输系统的装置，该装置可以减少装配时间。
这一目的通过一种用于无线电力传输系统的装置来实现，其中所述装置包括壳体和布置于所述壳体内部的线圈，所述线圈包括第一导线和第二导线，所述第一导线形成具有多个绕组的第一子线圈，所述第二导线形成具有多个绕组的第二子线圈，并且所述壳体包括用于容纳和保持所述第一子线圈的第一支架和用于容纳和保持所述第二子线圈的第二支架，其中所述第一支架和所述第二支架彼此附接，从而使得所述第一子线圈和所述第二子线圈一起形成布置于所述第一支架和所述第二支架之间的所述线圈。
本发明基于以下认识，即，通过为每个子线圈提供支架，每个子线圈可以单独地缠绕。由此，可以避免双绕无感线圈的复杂的制造，在这种制造中两根导线被同时缠绕以形成线圈。这反过来又将减少组装线圈的时间。通过使用用于第一子线圈的第一支架和用于第二子线圈的第二支架，不仅由于可以单独地缠绕相应的子线圈并在组装期间保持就位这一事实而有利于线圈的形成，而且在装置的组装之后子线圈的位置也是固定的。
本发明还能够组装具有扭转的导线的更加复杂的线圈，这些线圈不可能同时缠绕，或者如果同时缠绕的话至少会涉及非常高的复杂性并增加组装时间。
此外，通过使用第一支架和第二支架，便于制造紧凑且没有不期望的空隙或气隙的装置。
根据一种实施方式，所述第一子线圈的第一部分和所述第二子线圈的第一部分布置于一个相同的平面内，并且优选地，所述线圈具有在所述平面内交替的所述第一子线圈的所述第一部分的绕组和所述第二子线圈的所述第一部分的绕组。由此，可以实现紧凑的方案并取得期望的线圈的电磁特性。
根据另一实施方式，所述第一子线圈的第二部分和所述第二子线圈的第二部分沿基本垂直于所述平面的方向布置于彼此之上。由此，可以实现紧凑的方案并取得期望的线圈的电磁特性。
根据另外的一种实施方式，所述平面的法向矢量基本上平行于用于将所述第一支架和所述第二支架彼此连接的主连接方向。由此，由于可以以不复杂的方式将第一支架和第二支架放到一起并且彼此连接，同时由第一子线圈和第二子线圈形成线圈，因而可进一步有利于组装。
根据另外一种实施方式，所述第一支架具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，其中所述第一子线圈布置于所述第一支架的第一侧，并且所述第一支架的第一侧具有第一表面，所述第一表面覆盖所述第一子线圈并将所述第一子线圈与所述第一支架的第二侧分隔开。由此，使第一子线圈可以相对于该装置的其他部件绝缘，诸如例如相对于所包括的任何铁氧体板件或者该装置周围的部分绝缘。
根据另一实施方式，第二支架具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，其中所述第二子线圈布置于所述第二支架的第一侧，并且所述第二支架的第一侧具有第一表面，所述第一表面覆盖所述第二子线圈并将所述第二子线圈与所述第二支架的第二侧分隔开。由此，第二子线圈可以相对于该装置的其他部件或该装置的周围绝缘。例如，第二支架的第二侧的表面可以构成该装置的外表面。
根据另一实施方式，所述第一支架呈板状并具有在第一平面内的主延伸部，所述第二支架呈板状并具有在第二平面内的主延伸部，其中所述第一支架和所述第二支架彼此连接，从而使得所述第一平面和所述第二平面基本上彼此平行地布置。由此，可以实现具有相对较低的高度的紧凑的装置。
根据另一实施方式，所述第一支架具有引导壁，所述引导壁用于定位所述第一子线圈并将所述第一子线圈的绕组相对于彼此分隔开。由此，可以实现第一子线圈的高效组装和可靠定位。
根据另一实施方式，所述第二支架具有引导壁，所述引导壁用于定位所述第二子线圈并将所述第二子线圈的绕组相对于彼此分隔开。由此，可以实现第二子线圈的高效组装和可靠定位。
根据另一实施方式，所述第一支架的第一侧的所述第一表面具有用于接收所述第一子线圈的至少大主要部分的凹陷部。由此，可以改善该装置的紧凑性以及第一子线圈的定位。
根据另一实施方式，对于所述第一子线圈的主要部分，当所述第一子线圈被布置于所述凹陷部中时，所述第一子线圈的外表面和所述第一支架的所述第一表面彼此齐平。由此，可以减少或避免该装置内的任何空隙或间隙。
根据另一实施方式，所述第二支架的第一侧的所述第一表面具有用于接收所述第二子线圈的至少主要部分的凹陷部。由此，可以改善装置的紧凑性以及第二子线圈的定位。
根据另一实施方式，对于所述第二子线圈的主要部分，当所述第二子线圈被布置于所述凹陷部中时，所述第二子线圈的外表面和所述第二支架的所述第一表面彼此齐平。由此，可以减少或避免该装置内的任何空隙或间隙。
根据另一实施方式，所述装置包括布置于所述第一支架的第二侧的至少一个铁氧体板件，并且所述第一支架布置成使所述第一子线圈和所述铁氧体板件相对于彼此绝缘。由此，可以在不需要额外的绝缘来使第一子线圈(和第二子线圈)相对于铁氧体板件绝缘的同时，实现该装置的电磁特性。
根据另一实施方式，所述第一支架的第二侧的第二表面具有用于容纳所述至少一个铁氧体板件的凹陷部。由此，可以获得紧凑的装置，并且可以相对于第一子线圈和/或第二子线圈定位铁氧体板件，以改善该装置的电磁性质。
根据另一实施方式，布置于所述第一支架的第一侧的所述第一子线圈具有布置于所述第一支架的第二侧上的所述第一导线的两个端部，其中，所述第一导线的所述两个端部自所述第一支架的第一侧经由所述第一支架的通孔延伸至所述第一支架的第二侧。由此，可以实现用于第一子线圈的连接位置，这提供了该装置的方便的电连接。
根据另一实施方式，所述第二子线圈具有布置于所述第一支架的第二侧上的所述第二导线的两个端部，其中所述第二导线的两个端部自所述第一支架的第一侧经由所述第一支架的所述通孔延伸至所述第一支架的第二侧。由此，可以实现用于第二子线圈的连接位置，这提供了该装置的方便的电连接。
本发明的另一方面涉及一种方法。第一个目的通过一种用于制造用于无线电力传输系统的装置的方法实现，其中所述装置包括线圈。该方法包括以下步骤：将第一导线缠绕到第一支架上以形成第一子线圈，将第二导线缠绕到第二支架上以形成第二子线圈，以及将所述第一支架和所述第二支架彼此附接，从而使得所述第一子线圈和所述第二子线圈一起形成位于所述第一支架和所述第二支架之间的线圈。
该方法的优点与上文对该装置所描述的基本相同。
本发明的另外一方面涉及一种包括根据本发明的装置的车辆。
在以下说明书及附属权利要求中公开了本发明的其他优点和有利的特征。
附图说明
参考附图，下面是对作为示例引用的本发明的实施例的更详细的描述。
在附图中：
图1是车辆和充电站的无线电力传输系统的侧视图，
图2a是根据本发明装置的一个实施例的局部剖切的透视图，
图2b是图2a中的装置的透视图，其出于说明的目的而被描绘为透明的，
图2c是沿图2b中的A-A方向的截面视图，
图3a是具有第一子线圈的第一支架的一个实施例的透视图，
图3b是具有第二子线圈的第二支架的一个实施例的透视图，
图3c是没有第一子线圈的图3a中所示的第一支架的透视图，
图3d是没有第二子线圈的图3b中所示的第二支架的透视图，
图4是根据本发明的装置的一个实施例的分解视图，
图5是与图4对应的分解视图，其中与图4相比，装置被上下颠倒，
图6a和6b是示出布置于电连接位置的子线圈的端部的透视图，
图7a是根据本发明的装置的另一实施例的局部透视图，以及
图7b是导线的放大剖视图。
具体实施方式
在图1中，车辆1位于充电站2处，充电站2使用无线电力传输系统3。无线电力传输系统3包括布置于地板5上的发射器4和布置于车辆1中的接收器6。这种发射器可以布置于地板或地面上或地板或地面中。此外，接收器6优选地布置于车辆1的下侧。发射器4具有用于产生电磁场的初级线圈，并且接收器6具有用于与所产生的电磁场相互作用的次级线圈，以通过电磁感应实现自初级线圈到次级线圈的电力传输。至发射器4的电力输入7可以从发射器4被无线传输到接收器6，以实现自接收器6的电力输出8。能量的无线传输用箭头11示意性地示出。
在所示的示例中，发射器4由电连接到发射器4的电源9供电。电源和其电源插口可以布置于任何合适的位置，例如电源可以被布置于墙上。接收器6可以连接到用于存储和/或消耗所传输的能量的任何装置。在所示的示例中，接收器6电连接到布置于车辆1上的电池10，用于对电池10充电。车辆1定位成用于将发射器4和接收器6相对于彼此布置，以使得能量可以从发射器4被传输到接收器6。发射器4和接收器6在垂直方向上分开预定的距离。此外，当在垂直方向上观察时，发射器4和接收器6至少部分地彼此重叠。
根据本发明的装置和方法可被应用于提供无线电力传输系统的发射器和/或接收器。例如，根据本发明的这种无线电力传输系统装置可以用作如图1所示地布置于车辆上的接收器的部件。应该强调的是，当该装置用作接收器线圈或者发射器线圈时，完整的接收器或发射器也可包括其他部件，例如电路和部件。此外，本发明决不限于轿车应用。该装置可用于任何车辆或机器的应用，诸如例如汽车、公共汽车、卡车、工业卡车和自动导引车辆、建筑设备和作业机器以及火车。
在图2a和2b中，示出了用于无线电力传输系统的装置20的一个实施例。装置20包括壳体21和布置于壳体21内的线圈22。线圈22包括第一导线23和第二导线26，第一导线23形成具有多个绕组25的第一子线圈24，第二导线26形成具有多个绕组28的第二子线圈27。图2a是局部剖切开的透视图，其中移除了壳体21的一部分以示出线圈22。出于同样的原因，图2b的壳体21被描绘为透明的以示出布置于壳体21内的线圈22。此外，仅为了改善图示的目的，第一导线23是灰色的，而第二导线27是白色的。
线圈22由至少所述两个子线圈24、27形成。子线圈24、27优选地彼此相邻地布置。此外，在图2b所示的示例性实施例中，第一子线圈和第二子线圈被布置为并联地电连接。
尽管在本文所示的示例性实施例中，线圈22由第一子线圈24和第二子线圈27形成，即由两个子线圈形成，但应该强调的是，三个或更多个子线圈也可被用于其他应用中。
在图2b所示的示例性实施例中，第一子线圈24的绕组25布置为用于形成基本平坦的第一子线圈24，并且第二子线圈27的绕组28布置为用于形成基本平坦的第二子线圈27。这种平坦的子线圈在主平面内相对于子线圈的厚度具有相对较大的延伸部。通过将这些子线圈布置于彼此之上，线圈22可以具有与第一子线圈的厚度和第二子线圈的厚度之和相对应的厚度。
第一子线圈24的绕组25的数量和第二子线圈27的绕组28的数量可以根据应用和所使用的导线的尺寸而改变。例如，对于第一子线圈和第二子线圈中的每一个，绕组的数量可以在3-20的范围中，并且通常优选地在4-12的范围中。对于第一子线圈，绕组的数量优选地与第二子线圈大致相同。导线可以缠绕成不同的形状，例如，每个子线圈可以具有由第一圈29a形成的多个绕组和由第二圈29b形成的多个绕组的。尽管图2b中所示装置的每个子线圈被缠绕成具有第一“D圈”29a和第二“D圈”29b的所谓“双D”构造，但也可采用其他线圈构造。
第一导线23的路径和第二导线26的路径优选地彼此相似。换言之，第一子线圈24和第二子线圈27具有适当的类似构造，用于为线圈22提供期望的形状和/或电磁特性。
子线圈24、27的导线可以由任何合适的导电材料制成，优选地采用金属，例如铜。导线应具有适合于要传输的电流的横截面积。对于将该装置用于车辆应用中的无线电力传输系统的许多应用而言，电线的横截面积可以在4-100mm2的范围内，并且通常在8-80mm2的范围内。导线的横截面优选为方形，例如正方形或矩形，而即使具有另一横截面例如圆形横截面的导线也可被采用。例如，导线的横截面尺寸可以在2-10mm的范围内。
壳体21包括用于容纳和保持第一子线圈24的第一支架30和用于容纳和保持第二子线圈27的第二支架31。第一支架被适当地构造成将第一子线圈保持为预定的缠绕样式。第二支架被适当地构造成将第二子线圈保持为预定的缠绕样式。如图2a和2b所示，第一支架30和第二支架31彼此附接，使得第一子线圈24和第二子线圈27一起形成布置于第一支架30和第二支架31之间的线圈22。第一支架和第二支架可以布置于彼此的顶部上并且彼此以机械方式连接。第一支架30和第二支架31在图3a和3b中进一步示出，其中为了说明的目的，装置被分成具有第一子线圈24的第一支架30和具有第二子线圈27的第二支架31。
壳体21适当地由非导电材料制成，诸如例如塑料材料。第一支架和第二支架可通过任何合适的附接机构以机械方式彼此连接，例如螺栓连接、卡扣连接、快速释放连接、胶水或类似物。
第一子线圈24的第一部分32和第二子线圈27的第一部分33可以布置于同一平面34中。这在图2b中示出，其中线圈22具有在平面34中交替的第一子线圈24的第一部分32的绕组25b和第二子线圈27的第一部分33的绕组28b。换言之，对于第一子线圈24和第二子线圈27的多个绕组25b、28b，第一子线圈24的所述部分的每个绕组之后是第二子线圈27的所述部分的绕组，并且第二子线圈27的所述部分的绕组之后是第一子线圈24的所述部分的绕组。
并且还如图2b所示，第一子线圈24的第二部分35和第二子线圈27的第二部分36在基本垂直于该平面34的方向上被适当地布置为位于彼此之上。如上所述，第一支架30和第二支架31彼此连接以得到该装置20。平面34的法向矢量37优选地与用于将第一支架30与第二支架31彼此相连的主连接方向平行。
布置于一个相同的平面34中的第一子线圈24的第一部分32和第二子线圈27的第一部分33可以定位于线圈22的内部中心部分中，而布置于彼此之上的第一子线圈24的第二部分35和第二子线圈27的第二部分36，可以例如沿着装置的周边定位于线圈的外部部分中。
参考图3a和3b所示，第一支架30具有第一侧40和与第一侧40相对的第二侧41，并且第一子线圈24布置于第一支架30的第一侧40处。第一支架30的第一侧40具有第一表面42，第一表面42覆盖第一子线圈24并将第一子线圈24与第一支架30的第二侧41分隔开。
第二支架31具有第一侧43和与第一侧43相对的第二侧44，第二子线圈27布置于第二支架31的第一侧43处。第二支架31的第一侧43具有第一表面45，第一表面45覆盖第二子线圈27并将第二子线圈27与第二支架31的第二侧44分隔开。第二支架31的第二侧44的第二表面68可以形成壳体的外表面。另见图5。
第一支架30优选地为板状并且具有在第一平面内的主延伸部，并且第二支架31优选地为板状并且具有在第二平面内的主延伸部。第一支架30和第二支架31彼此连接，从而使得第一平面和第二平面基本上彼此平行地布置。此外，这些平面的法向矢量优选地与用于将第一支架30和第二支架31彼此连接的主连接方向平行。
第一支架30和第二支架31也在图3c和3d中示出(没有相应的子线圈)。第一支架30具有引导壁46或肋部(下文称为第一引导壁)，用于定位第一子线圈24并将第一子线圈24的绕组相对于彼此分开。第二支架31具有引导壁47或肋部(下文称为第二引导壁)，用于定位第二子线圈27并将第二子线圈27的绕组相对于彼此分开。这些第一和第二引导壁46、47可以适当地布置于相应的导线的延伸方向发生改变的位置处。换言之，第一和第二引导壁可以布置成用于沿着每个绕组或匝的至少一部分引导相应的导线。在图3c和3d所示的示例性实施例中，引导壁布置于壳体的角48处并且布置于区域49中，在区域49中线圈22在子线圈布置于彼此之上的状态和子线圈布置于同一平面中的状态之间转换。第一和第二引导壁优选地是弯曲的，以便于相应的子线圈的绕组的定位，从而使得绕组的延伸方向可以改变，并且绕组可以保持在期望的位置。第一和第二引导壁可以具有与导线的厚度(高度)对应的高度。此外，第一和第二引导壁可以相对较薄，以避免不必要地占用空间以及允许绕组彼此相对靠近地布置。
第一支架30的第一侧40的第一表面42具有凹陷部50，凹陷部50用于接收第一子线圈24的至少主要部分。在图3c所示的示例性实施例中，凹陷部的形状和尺寸对应于第一子线圈的绕组所占据的空间。凹陷部的宽度对应于第一导线的厚度和绕组的数量。凹陷部的深度对应于第一导线的厚度(高度)。优选地，凹陷部的整个空间基本由第一子线圈填充。凹陷部50布置于第一子线圈和第二子线圈将布置于彼此之上的区域中。在壳体的中心部分处，线圈在子线圈布置于彼此之上的状态和子线圈布置于同一平面的状态之间转换，而且在靠近壳体的中心部分处凹陷部被斜坡部分52平滑地终止，该斜坡部分52从凹陷部的底部延伸到第一表面42的上层。
如图3c所示，第一引导壁46和凹陷部50可以组合。因此，第一引导壁46布置于凹陷部50中，将凹陷部50分成多个沟槽53，用于将彼此分隔开的第一子线圈的相邻绕组定位在所述沟槽中。此外，对于第一子线圈24的主要部分，当第一子线圈24被布置于凹陷部50中时，第一子线圈24的上侧外表面和第一支架30的第一表面42优选地彼此齐平地布置。另见图3a。
第二支架31的第一侧43的第一表面45具有用于接收第二子线圈27的至少主要部分的凹陷部51。在图3d所示的示例性实施例中，凹陷部51的形状和尺寸对应于第二子线圈的绕组所占据的空间。凹陷部的宽度对应于第二导线的厚度和绕组的数量。凹陷部的深度对应于第二导线的厚度(高度)。优选地，凹陷部51的整个空间基本上由第二子线圈填充或由第二子线圈和第一子线圈填充。凹陷部51布置于第一子线圈和第二子线圈将布置于彼此之上的区域中。凹陷部51也在壳体的中心部分中延伸。在壳体的中心部分中，子线圈将被布置于同一平面内，凹陷部51也被加宽以接收第一子线圈。
如图3d所示，第二引导壁47和凹陷部51可以组合。因此，第二引导壁47布置于凹陷部51中，将凹陷部分成多个沟槽54，用于将彼此分隔开的第二子线圈的相邻绕组定位在所述沟槽中。此外，对于第二子线圈27的至少主要部分而言，当第二子线圈被布置于凹陷部中时，第二子线圈的上侧外表面和第二支架31的第一表面45优选地彼此齐平地布置。另见图3b。
图2c示出了图2b中描绘的装置20的横截面视图。导线23、26由第一支架30和第二支架31支撑。通过使用第一支架和第二支架，可以使装置做得紧凑而没有任何不期望的空间间隙，这种不期望的空间间隙可能会对导线的位置产生负面影响。
靠近壳体的中心部分，第二引导壁47具有沿朝向中心部分的方向平滑地增加的厚度，其中在该中心部分处线圈在子线圈布置于彼此之上的状态和子线圈布置于同一平面的状态之间转换。这些第二引导壁47的端部的厚度对应于第一子线圈的第一导线的厚度(宽度)。这使得第二子线圈的绕组之间的距离增大，这将使得第一子线圈的绕组能够布置于第二子线圈的绕组之间。
以相应的方式，靠近壳体的中心部分，第一导向壁46具有沿朝向中心部分的方向平滑地增加的厚度，其中在该中心部分处线圈将在子线圈布置于彼此之上的状态和子线圈布置于同一平面的状态之间转换。这些第一引导壁46的端部的厚度对应于第二子线圈的第二导线的厚度(宽度)。这使得第一子线圈的绕组之间的距离增大，而这将使得第二子线圈的绕组能够布置于第一子线圈的绕组之间。
图4和5以两个分解视图示出了装置20。图4示出了具有位于第二支架31上方的第一支架30的装置20，而在图5中，装置20与图4相比上下颠倒，即第二支架31位于第一支架30上方。
图4自第二侧41示出第一支架30，从图4中可以看出，装置20包括至少一个布置于第一支架30的第二侧41处的铁氧体板件60。铁氧体板件的数量可以变化，并且这种铁氧体板件又可以分成多个子铁氧体板件和/或被设计成不同的形状。第一支架30布置成使第一子线圈24和所述至少一个铁氧体板件60相对于彼此绝缘。第一支架30的第二侧41的第二表面61具有用于容纳所述至少一个铁氧体板件60的凹陷部62。可选地，铁氧体板件可通过胶水或双面胶带或类似的手段附接至第一支架。
装置20还包括盖板63，盖板63布置于第一支架30的第二表面61上，用于覆盖所述至少一个铁氧体板件60。装置20还可包括布置于所述至少一个铁氧体板件60和盖板63之间的至少一个绝缘板64，绝缘板64用于使所述至少一个铁氧体板件60和盖板63相对于彼此绝缘。凹陷部62的深度适当地对应于铁氧体板件和绝缘板的总厚度。在图4所示的示例性实施例中，包括两个主铁氧体板件60，每个铁氧体板件60具有绝缘板64。
线圈22的电连接可以以不同方式进行设计。在图2a和2b所示的示例性实施例中，子线圈24、27的端部70、71布置于共同的电连接位置72处。该电连接位置可以如图所示地位于壳体的一端。此外，壳体可以具有突出部分73，子线圈的端部布置于突出部分73处。
图6a和6b示出了子线圈的端部70、71如何能够被布置于电连接位置72处。为了说明的目的，上部的第二支架被描绘为透明的。布置于第一支架30的第一侧40的第一子线圈24具有第一导线23的两个端部70a、70b，这两个端部70a、70b布置于第一支架30的第二侧41上。第一导线23的两个端部70a、70b自第一支架30的第一侧40经由第一支架30的通孔74延伸到第一支架的第二侧41。此外，第二子线圈27具有第二导线26的两个端部71a、71b，这两个端部71a、71b也布置于第一支架30的第二侧41上。第二导线26的两个端部71a、71b自第一支架30的第一侧40经由第一支架30的通孔74延伸到第一支架的第二侧41。然后，子线圈的端部70、71沿着第一支架30的第二侧41延伸到电连接位置72。
子线圈可以在电连接位置处的电接触单元处终止。例如，子线圈可以通过从电连接位置延伸到控制单元的电缆连接到电流系统。在可替代的实施例中，导线不终止于装置的任何电连接位置处，而是从装置继续延伸到可以布置于距装置一定距离处的控制单元。
在另一可替代的实施例中，每个子线圈的每个端部终止于电接触单元，该电接触单元布置于支架的设置子线圈的同一侧上。电接触单元反过来又连接到可以集成在装置的壳体中的控制单元元。
当应用参考图4和图5所示描述的实施例时，即，第一支架30的第二侧41的第二表面61具有用于容纳两个铁氧体板件的两个凹陷部，子线圈24、27的端部70、71可以在铁氧体板件之间自通孔74沿着第一支架的第二侧的第二表面延伸至电连接位置72。此外，第二表面还可以具有额外的凹陷部75，用于接收子线圈的端部。见图4。子线圈的端部也可以用任何绝缘护套覆盖，以使得铁氧体板件和端部相对于彼此绝缘。
在图7a所示的装置200的另一实施例中，对于第一子线圈240的多个绕组250，第一导线230被扭转。被扭转是指围绕其自身的纵向轴线旋转。由此，这些绕组中的每一个具有在扭转区81的第一侧上的第一部分80和在扭转区81的第二侧上的第二部分82。第一导线230可绕其纵向轴线扭转90度。这优选地应用于当第一导线230具有带侧边“a”和“b”的矩形横截面时的情形，其中a<b，并且优选地b＝2a。
第一导线可以具有相对于第一导线的第一表面的第一法向矢量Na以及相对于第一导线的第二表面的第二法线矢量Nb，其中第一表面由侧边“a”和第一导线的纵向延伸部限定，第二表面由侧边“b”和第一导线的纵向延伸限定。另见图7b，其是导线的放大剖视图。
因此，当第一导线扭转90度时，绕组的第一部分80的第一法向矢量Na和绕组的第二部分82的第二法向矢量Nb基本上指向同一方向。
按照与参考第一导线230描述的相同方式，可以有利地将扭转的第二导线260应用于第二子线圈270的多个绕组280，也如图7A所示。
举例来说，对于线圈220的第一部分80，其中第一子线圈的第一部分和第二子线圈的第一部分布置于同一平面内，两根导线可以定位为具有与该平面的法向矢量平行的第一法向矢量。以与参考图2b所示实施例在此描述的方式相同的方式，对于线圈的第一部分，线圈具有在该平面内适当交替的第一子线圈的所述第一部分的绕组和第二子线圈的所述第一部分的绕组。此外，对于线圈的第二部分82，其中第一子线圈的第二部分和第二子线圈的第二部分布置于彼此之上，在基本垂直于该平面的方向上，两根导线可以定位为具有与该平面的法向矢量平行的第二法向矢量。例如，如上所述，每根导线具有横截面尺寸“a”和“b”，其中b＝2a，那么对于线圈的第一部分80和第二部分82，线圈的厚度将近似相同。
以下将描述根据本发明的方法的一个实施例。对于该方法中涉及的部件，参考在上文描述该装置时提到的附图。该方法可用于制造用于无线电力传输系统的装置。例如，该方法可用于制造这种系统的接收器和/或发射器。这种装置包括线圈。该方法包括以下步骤：将第一导线23缠绕到第一支架30上以形成第一子线圈24，将第二导线26缠绕到第二支架31上以形成第二子线圈27，将第一支架30和第二支架31彼此附接，以使得第一子线圈24和第二子线圈27一起在第一支架和第二支架之间形成线圈22。
该方法还可包括利用第一支架30将第一子线圈24保持为预定的缠绕样式，以及利用第二支架31将第二子线圈27保持为预定的缠绕样式。第一支架30及第二支架31可以被定位为位于彼此之上并且彼此以机械方式连接，用于利用第一子线圈24和第二子线圈27形成线圈22。
应该理解的是，本发明不限于上述实施例并在附图中示出；相反，技术人员将认识到可以在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。

Claims (21)

1.一种用于无线电力传输系统的装置(20)，所述装置包括壳体(21)和布置于所述壳体内部的线圈(22)，所述线圈包括第一导线(23)和第二导线(26)，所述第一导线(23)形成具有多个绕组(25)的第一子线圈(24)，所述第二导线(26)形成具有多个绕组(28)的第二子线圈(27)，所述壳体(21)包括用于容纳和保持所述第一子线圈(24)的第一支架(30)和用于容纳和保持所述第二子线圈(27)的第二支架(31)，所述第一支架(30)和所述第二支架(31)彼此附接，从而使得所述第一子线圈(24)和所述第二子线圈(27)一起形成布置于所述第一支架(30)和所述第二支架(31)之间的所述线圈(22)。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一子线圈(24)的第一部分(32)和所述第二子线圈(27)的第一部分(33)布置于一个相同的平面(34)内。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述线圈(22)具有在所述平面(34)内交替的所述第一子线圈(24)的所述第一部分(32)的绕组(25b)和所述第二子线圈(27)的所述第一部分(33)的绕组(28b)。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述第一子线圈(24)的第二部分(35)和所述第二子线圈(27)的第二部分(36)沿基本垂直于所述平面(34)的方向布置于彼此之上。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的装置，其中，所述平面(34)的法向矢量(37)基本上平行于用于将所述第一支架(30)和所述第二支架(31)彼此连接的主连接方向。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述第一支架(30)具有第一侧(40)和与所述第一侧相对的第二侧(41)，所述第一子线圈(24)布置于所述第一支架(30)的所述第一侧(40)，所述第一支架的所述第一侧(40)具有覆盖所述第一子线圈(24)并将所述第一子线圈与所述第一支架的第二侧(41)分隔开的第一表面(42)。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，第二支架(31)具有第一侧(43)和与该第一侧相对的第二侧(44)，所述第二子线圈(27)布置于所述第二支架的所述第一侧，所述第二支架的所述第一侧(43)具有覆盖所述第二子线圈并将所述第二子线圈与所述第二支架的所述第二侧(44)分隔开的第一表面(45)。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述第一支架(30)呈板状并具有位于第一平面内的主延伸部，所述第二支架(31)呈板状并具有位于第二平面内的主延伸部，所述第一支架和所述第二支架彼此连接，从而使得所述第一平面和所述第二平面基本上彼此平行地布置。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述第一支架(30)具有用于定位所述第一子线圈(24)并将所述第一子线圈的绕组(25)相对于彼此分隔开的引导壁(46)。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，所述第二支架(31)具有用于定位所述第二子线圈(27)并将所述第二子线圈的绕组(28)相对于彼此分隔开的引导壁(47)。
11.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一支架(30)的所述第一侧(41)的所述第一表面(42)具有用于接收所述第一子线圈(24)的至少主要部分的凹陷部(50)。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，对于所述第一子线圈(24)的所述主要部分，当所述第一子线圈被布置于所述凹陷部(50)中时，所述第一子线圈的外表面和所述第一支架的所述第一表面(42)彼此齐平。
13.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第二支架(31)的所述第一侧(43)的所述第一表面(45)具有用于接收所述第二子线圈(27)的至少主要部分的凹陷部(51)。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，对于所述第二子线圈(27)的所述主要部分，当所述第二子线圈被布置于所述凹陷部(51)中时，所述第二子线圈的外表面和所述第二支架的所述第一表面(45)彼此齐平。
15.根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置(20)包括布置于所述第一支架(30)的所述第二侧(41)的至少一个铁氧体板件(60)，并且所述第一支架(30)布置成使所述第一子线圈和所述铁氧体板件相对于彼此绝缘。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述第一支架(30)的所述第二侧(41)的第二表面(61)具有用于容纳所述至少一个铁氧体板件(60)的凹陷部(62)。
17.根据权利要求6所述的装置，其中，布置于所述第一支架(30)的所述第一侧(40)的所述第一子线圈(24)具有布置于所述第一支架(30)的所述第二侧(41)上的所述第一导线(23)的两个端部(70a，70b)，所述第一导线的所述两个端部自所述第一支架的所述第一侧(40)经由所述第一支架的通孔(74)延伸至所述第一支架的所述第二侧(41)。
18.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第二子线圈(27)具有布置于所述第一支架(30)的所述第二侧(41)上的所述第二导线(26)的两个端部(71a，71b)，所述第二导线的所述两个端部自所述第一支架的所述第一侧(40)经由所述第一支架的所述通孔(74)延伸至所述第一支架的所述第二侧(41)。
19.一种用于无线电力传输系统的接收器，其中，所述接收器包括根据权利要求1-18中任意一项所述的装置(20)。
20.一种包括根据权利要求1-18中任意一项所述的装置(20)的车辆(1)。
21.一种用于制造用于无线电力传输系统的装置(20)的方法，所述装置包括线圈(22)，所述方法包括以下步骤：将第一导线(23)缠绕到第一支架(30)上以形成第一子线圈(24)，将第二导线(26)缠绕到第二支架(31)上以形成第二子线圈(27)，将所述第一支架(30)和所述第二支架(31)彼此附接，从而使得所述第一子线圈(24)和所述第二子线圈(27)一起形成位于所述第一支架和所述第二支架之间的所述线圈(22)。
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