CN110999027A - 一种用于车辆的无线电力传输系统的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆(1)的无线电力传输系统的装置(20)。该装置包括由至少第一导线(23)和第二导线(26)形成的线圈(20)，第一导线(23)形成具有多个绕组的第一子线圈(24)，第二导线(26)形成具有多个绕组的第二子线圈(27)。该线圈(22)具有定位为彼此相邻的第一环(29)和第二环(30)。第一和第二环具有共同的线圈(22)的中心部(31)，在中心部(31)至少第一和第二导线(23，26)自第一环延伸至第二环，并且反之亦然。第一和第二导线(23，26)被布置为在中心部(31)中彼此相邻。第一和第二导线(23，36)被布置为在第一环(29)的外部(32)中和第二环(30)的外部(33)中位于彼此上方。

Description

一种用于车辆的无线电力传输系统的装置
技术领域
本发明涉及用于车辆的无线电力传输系统的装置，以及包括这种装置的接收器和车辆。
背景技术
电动车辆和插电式混合动力车辆可以通过感应线圈无线充电。通常，发射器的第一线圈被布置于车辆下方的地板或地面上，并且接收器的第二线圈被布置于车辆下侧。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将线圈装配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或更多个并联地电连接的子线圈制成。这种多绕组线圈的使用使得用于车辆的无线电力传输系统的制造变得更加复杂。
发明内容
根据本发明的第一方面，本发明的目的在于提供一种用于车辆的无线电力传输系统的装置，该装置具有有利于能够传输更高功率的多绕组线圈的生产的设计。
这一目的由一种用于车辆的无线电力传输系统的装置实现，其中所述装置包括由至少第一导线和第二导线形成的线圈，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，所述线圈具有第一环和定位成与第一环相邻的第二环，所述第一环和第二环具有共同的线圈的中心部，在所述中心部所述至少第一导线和第二导线自所述第一环延伸至所述第二环，并且反之亦然。所述至少第一和第二导线被布置为在所述中心部中彼此相邻，所述至少第一和第二导线被布置为在所述第一环的外部中和所述第二环的外部中位于彼此上方。所述至少第一和第二导线中的每一导线在所述中心部和所述第一环外部之间的位置以及所述中心部和所述第二环外部之间的位置围绕其自身的纵向轴线被扭转，所述至少第一和第二导线被沿相同的旋转方向扭转，从而使得，所述第二导线的背离所述中心部中的对应的所述第一导线的侧面构成所述第一环外部和所述第二环外部中的所述第二导线的顶面，并且所述第一导线的背离所述中心部中的对应的所述第二导线的侧面构成所述第一环外部和所述第二环外部中的所述第一导线的底面。并且在所述第一环外部和所述第二环外部中，所述第二导线被布置于所述第一导线的上方。
每一导线可被扭转约90度，并且导线的横截面优选为矩形。
通过提供这种具有扭转的导线的装置，可以使用两根或更多导线，并且线圈可用的空间同时可以更有效地被利用。这又意味着可以使用更多数量的导线绕组而允许传输更多电力。然而，这种线圈的生产可能是非常复杂的。
本发明基于以下认识：如果导线以某种方式被扭转，具有扭转的导线的子线圈仍然可以被布置于彼此顶上的分离的层中。此外，子线圈可以各自被卷绕至支架中，并随后被带到一起以形成线圈。这将使得每个子线圈能够被其支架定位并保持，并且由于导线可以被逐个卷绕及扭转，因而便于该装置的生产。
根据一种实施方式，所述装置包括用于容纳并保持所述第一子线圈的第一支架以及用于容纳并保持所述第二子线圈的第二支架，所述第一支架和所述第二支架被相对于彼此布置，从而使得所述第一子线圈和所述第二子线圈一起形成所述线圈。由此可以促进线圈的形成，这不仅是由于各个子线圈可以被单独地制造并且在装配期间保持在位置，还由于子线圈的位置也在装置的装配之后被固定。通过适当地设计用于接收导线的各个支架，可以通过相对于彼此布置这些支架而以不复杂的方式形成该线圈。优选地，所述第一子线圈被卷绕至所述第一支架中，所述第二子线圈被卷绕至所述第二支架中。
根据本发明的另一实施方式，所述线圈具有第三导线，所述第三导线形成具有多个绕组的第三子线圈，所述第三导线被扭转，从而使得所述第三导线的背离所述中心部中的对应的所述第二导线的侧面构成所述第一环外部和所述第二环外部中的所述第三导线的顶面，并且所述第三导线在所述第一环外部和所述第二环外部中被布置于所述第二导线的上方。由于扭转导线的方式，即使子线圈的数量增多，具有扭转导线的子线圈仍然可以被布置于彼此顶部上的独立的层中。由此，可以进一步增加导线绕组的数量，从而允许由该装置传输更多电力。
根据本发明的另一实施方式，该装置包括用于容纳并保持所述第三子线圈的第三支架，所述第一支架、第二支架和第三支架被相对于彼此布置，从而使得所述第一子线圈、第二子线圈和第三子线圈一起形成所述线圈。优选地，所述第三子线圈被卷绕至所述第三支架中。由此，实现了与上文中已经参考第一和第二支架所描述的优点对应的优点。
本发明的第一方面的进一步的实施方式的优点与下文中参考本发明的第二方面的不同实施方式所描述的基本相同。还应强调的是，本发明的第一方面的示例性实施方式的特征可以与本发明的第二方面的示例性实施方式的特征相结合。
根据本发明的第二方面，本发明的目的在于提供一种用于车辆的无线电力传输系统的装置，该装置具有改善性能和/或促进装置的装配的设计。
这一目的由一种用于车辆的无线电力传输系统的装置实现，其中所述装置包括由至少第一导线和第二导线形成的线圈，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，其中，所述装置包括电路板，所述电路板具有用于连接所述至少第一和第二导线的端部的电触点、被布置于用于所述线圈的外部电连接的连接位置处的电接触部、以及自所述电触点延伸至所述电接触部的电路。
通过使用这样的电路板，可以在更有利的位置终止导线。由此，导线不需要以小的半径弯曲以到达用于线圈的外部电连接的连接位置。这使得能够使用无法以这样小的半径弯曲的导线。此外，可以使得处于事实上不期望的区域中的导线的延伸部得以最小化，这又转而可以增加该装置的磁性性能并减少导线的使用。
根据第二方面的一种实施方式，该线圈具有第一环和第二环，并且，对于每一所述导线，所述电触点包括用于所述导线的第一端的触点以及用于所述导线的第二端的触点，所述第一端触点被布置于所述第一环，而所述第二端触点被布置于所述第二环。由此，即使在导线的第一端和第二端之间存在相对较大的距离，也可以考虑线圈的磁性性能来选择导线终止的位置，而电路板的电路提供自第一端触点和第二端触点至线圈的外部电连接位置处的电触点的连接。
根据第二方面的另一实施方式，所述第一接触点被布置于所述第一环的内部，并且所述第二端触点被布置于所述第二环的内部。在这种情况下，由于导线的端部无需延伸于另一个平面中并延伸穿过线圈的绕组这一事实，该电路板的使用是有利的，并且由此可以减小线圈的厚度。这意味着，例如，当布置靠近线圈的铁氧体板时，铁氧体板上无需有狭槽用于为延伸至用于线圈的外部电连接的位置的任何导线的端部提供空间。这又意味着，可以使用更多的铁氧体以及不具有倒角边缘的不复杂的铁氧体板形状。
根据第二方面的另一实施方式，所述连接位置被布置于所述第一环和所述第二环的外部并位于所述第一环和所述第二环之间的区域中。由此，由于利用了自由区域而不是通过例如用于提供线圈的外部电连接的任何突起而增大该装置的尺寸，因而可以使得该装置的尺寸最小化。
根据本发明的第二方面的另一实施方式，所述装置具有包围所述线圈的壳体，所述电路板构成所述壳体的一部分，并且优选地，该电路板构成该装置的背板。由此，因装置的常规背板被电路板代替，因而该装置的常规背板可以被省去。此外，将电路板用作背板(而非额外的单独的板)，并且特别是同时由该电路板一并提供触点，可以显著地减小该装置的厚度。
本发明的进一步的优点和有利的特征将在以下说明以及从属权利要求中披露。
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方式的更详细的描述。
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2是根据本发明装置的一种实施方式的局部剖切透视图，
图3a是具有两个子线圈的图2中的装置的一种变型例的透视图，其中出于说明的目的而未画出壳体，
图3b是沿图3a中的B-B线的子线圈的剖视图，
图3c是沿图3a中的C-C线的子线圈的剖视图，
图4a是具有三个子线圈的图2中的装置的透视图，其中出于说明的目的而未画出壳体，
图4b是沿图4a中的B-B线的子线圈的剖视图，
图4c是沿图4a中的C-C线的子线圈的剖视图，
图5是沿图2中的A-A线的装置的剖视图，
图6a是具有第一子线圈的第一支架的一种实施方式的透视图，
图6b是具有第二子线圈的第二支架的一种实施方式的透视图，
图6c是具有第三子线圈的第三支架的一种实施方式的透视图，
图6d是没有第一子线圈的图6a中所示的第一支架的透视图，
图6e是没有第二子线圈的图6b中所示的第二支架的透视图，
图6f是没有第三子线圈的图6c中所示的第三支架的透视图，
图7a是根据本发明的装置的一种实施方式的分解视图，
图7b是图7a中示出的实施方式的变型例的分解视图，
图8是图7a中的装置的分解视图，其中与图7a相比，该装置被倒置，
图9是根据本发明的装置的一种实施方式的电路板的透视图，以及，
图10是图9中的电路板的俯视图。
具体实施方式
在图1中，车辆1位于使用无线电力传输系统3的充电站2处。无线电力传输系统3包括被布置于地板5上的发射器4和被布置于车辆1中的接收器6。这种发射器可以被布置于地板或地面之上或之中。此外，接收器6优选地被布置于车辆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。电源及其电源插口可以被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可以被连接到用于存储和/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电连接到被布置于车辆1上的电池10，用于对电池10充电。车辆1被定位，以此将发射器4和接收器6相对于彼此地布置，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在竖直方向上间隔开预定的距离。此外，当在竖直方向上观察时，发射器4和接收器6彼此至少部分重叠。
可应用根据本发明的装置以提供无线电力传输系统的发射器和/或接收器。例如，如图1所示，根据本发明的这种无线电力传输系统装置可以用作待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还可包括其他部件，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，例如汽车、公共汽车、卡车、工业卡车和自动导引车辆、建筑装置和作业机器以及火车。
在图2中，示出了用于无线电力传输系统的装置20。装置20包括壳体21和被布置于壳体21内的线圈22。图2是局部剖切透视图，其中壳体21的一部分已经被移除以示出线圈22。线圈22由至少两个子线圈形成。子线圈优选地彼此相邻地被布置。此外，在此所示的示例性实施方式中，子线圈被布置成并联地电连接。尽管在本文中所示的示例性实施方式中，线圈22由两个或三个子线圈形成，但应强调的是，四个或更多个子线圈也可用于其它应用中。
在图3a和4a中，示出了装置20的两个不同的示例性实施方式。仅出于说明的目的，图3a和4a中示出了没有壳体或任何铁氧体板的子线圈。
在图3a所示的示例性实施方式中，线圈具有两个子线圈。线圈22包括形成具有多个绕组25的第一子线圈24的第一导线23和形成具有多个绕组28的第二子线圈27的第二导线26。此外，仅为了更好地说明，第一导线23为深灰色而第二导线26为白色。
导线可以被卷绕成不同的形状。如图3a和4a所示，在此，线圈22具有彼此相邻定位的第一环29和第二环30，其中子线圈24、27中的各个子线圈具有第一环29的多个绕组和第二环30的多个绕组。尽管图3a和4a中所示的该装置的子线圈被卷绕以形成具有第一“D环”29和第二“D环”30的所谓的"双D"构造(“double D”-configuration)，但也可采用其它线圈构造。
第一环29和第二环30具有共同的线圈22的中心部31，其中第一导线23和第二导线26从第一环29延伸至第二环30，并且反之亦然。第一和第二导线23、26在中心部31中被布置为彼此相邻，并且优选地被布置于同一个平面中。第一导线和所述第二导线适当地被布置为邻近彼此。
第一导线和第二导线被布置为在第一环29的外部32中和第二环30的外部33中位于彼此上方，并且优选地，第一和第二导线被布置于位于彼此顶上。
导线23、26中的每一个绕其自身的纵向轴线在中心部31和第一环外部32之间的位置或第一扭转区域34以及在中心部31和第二环外部33之间的位置或第二扭转区域35被扭转。第一和第二导线在同一个扭转位置处被以相同的旋转方向扭转。导线优选地被扭转约90度。
在图4a所示的示例性实施方式中，线圈具有三个子线圈。线圈22包括形成具有多个绕组25的第一子线圈24的第一导线23、形成具有多个绕组28的第二子线圈27的第二导线26、和形成具有多个绕组38的第三子线圈37的第三导线36。此外，仅为了更好地说明，图中第一导线23为深灰色、第二导线27为白色、第三导线36为灰色。类似于参照图3a所描述的实施方式，在图4a所示的示例性实施方式中，第一环29和第二环30具有共同的线圈的中心部31，在中心部31第一、第二和第三导线23、26、36从第一环29延伸至第二环30，并且反之亦然。第一导线、第二导线和第三导线在中心部31被布置为彼此相邻，并且优选地被布置于同一个平面中。第一导线、第二导线和第三导线被适当地被布置为彼此邻近。
第一导线23、第二导线26和第三导线36被布置为在第一环29的外部32和第二环30的外部33中位于彼此的上方，并且优选地，第一导线、第二导线和第三导线被布置于彼此顶上。
导线23、26、36中的每一个在中心部31和第一环外部32之间的位置或第一扭转区域34以及中心部31和第二环外部33之间的位置或第二扭转区域35被扭转。第一、第二和第三导线在同一个扭转位置处被以相同的旋转方向扭转。这些导线优选地被扭转约90度。
在图3b、3c、4b和4c的剖视图中进一步示出扭转方向，其中图3b和图4b示出中心部处的导线取向，而图3c和4c示出在第一环外部(和第二环外部)处的导线取向。
在图3b和3c中，该装置包括也在图3a示出的两个子线圈24、27。在这一实施方式中，第一和第二导线23、26被沿相同的旋转方向扭转，以使得第二导线26背离中心部31中的对应的第一导线23的侧面39构成第一环外部32和第二环外部33中的第二导线26的顶面39。此外，第一导线23的背离中心部31中的对应的第二导线26的侧面40构成第一环外部32和第二环外部33中的第一导线23的底面40。第二导线26被布置在上方，优选地被布置于在第一环外部32和第二环外部33中的第一导线23的顶部。
扭转的原则是重要的，这使得子线圈在两个线圈的外部均具有相同的排序成为可能，即如所示的装置，第二导线位于第一导线的上方。当然，如果装置被倒置，则可以是，在两个环中第一导线均被布置于第二导线的上方。
在图4b和4c中，该装置包括三个子线圈24、27、37。第一和第二导线23、26以参照图3b和3c所述的相同方式被扭转。第三导线36沿与第一和第二导线23、26的相同方向被扭转，以使得第三导线36背离对应的中心部31中的第二导线26的侧面41，在第一环外部32和第二环外部33中构成第三导线36的顶面41。此外，第三导线36在第一环外部32和第二环外部33中被布置于第二导线26的上方，并且优选地被布置于第二导线26的顶部上。
这意味着，对于任何数量的子线圈，当从中心部31朝向第一环29的方向看时，导线在第一扭转区域34被顺时针扭转，并且当从中心部31朝向第二环30的方向看时，导线在第二扭转区域35被逆时针扭转。被扭转表示被绕其纵向轴线转动。中心部31被定义为从第一环延伸至第二环的导线的中心组的一部分，以及从第二环延伸至第一环的导线的中心组的一部分，即，中心部31被定义为在第一环和第二环之间的过渡部分中涉及的导线部分。
除了中心部之外，对于其它绕组(如图3b中的虚线所示)，第一子线圈的另一部分和第二子线圈的另一部分可被布置成与中心部31相邻，并且优选地被布置于同一个平面中。这同样在图3a中示出，其中线圈22具有在同一个平面中的交替的第一子线圈的绕组和第二子线圈27的绕组。换句话说，对于第一子线圈24和第二子线圈27的多个绕组，第一子线圈24的各个绕组25都紧随有第二子线圈27的绕组28，并且第二子线圈27的各个绕组都紧随有第一子线圈24的绕组25。
以与图4a中所示的实施方式类似的方式，对于除中心部31以外的其他绕组(如图4b中的虚线所示)，第一子线圈、第二子线圈和第三子线圈的另一部分可以被布置为与中心部相邻，并且优选地被布置于同一个平面中。这里，第一子线圈24的每个绕组25紧随有第二子线圈27的绕组28，而第二子线圈27的每个绕组28紧随有第三子线圈37的绕组38。
此外，在图3b和3c所示的示例性实施方式中，中心部以及与中心部相邻的绕组被布置于第一平面44中。在第一环外部和第二环外部中，第一子线圈被布置于第二平面45中，而第二子线圈被布置于第二平面45上方的第三平面46中。
此外，在图4b和4c中示出的示例性实施方式中，中心部以及与中心部相邻的绕组被布置于第一平面44中，在第一环外部和第二环外部中，第一子线圈被布置于第二平面45中，第二子线圈被布置于第二平面45上方的第三平面46中，而第三子线圈被布置于第三平面46上方的第四平面47中。
这意味着导线从中心部延伸至第一环外部，然后返回到靠近中心部的位置，然后再返回到第一环外部位置，等等。同样地，导线从中心部延伸至第二环外部，然后返回到靠近中心部的位置，然后再返回到第二环外部位置，等等。因此，导线优选地还在第一环29的第三扭转区域42和第二环30的第四扭转区域43中被扭转。
对于第一环29，如上文所述，随着构成中心部的导线被扭转(顺时针)，在第一扭转区域34中所有绕组被扭转。在第三扭转区域42中，所有绕组被逆时针扭转。
对于第二环30，如上文所述，随着构成中心部的导线被扭转(逆时针)，在第二扭转区域35中所有绕组被扭转。在第四扭转区域43中，所有绕组被顺时针扭转。
此外，每个子线圈的绕组适当地被布置，以此形成基本扁平的子线圈。这样的扁平子线圈相对于子线圈的厚度而言具有在主平面中相对大的延伸。通过将这些子线圈布置于彼此的顶上，线圈22可以具有与各个子线圈的厚度总和相对应的厚度。
被布置于同一个平面中的子线圈的部分可被定位于该装置的内部中心部分，而子线圈被布置于彼此顶部的第一环外部和第二环外部则可被定位于该装置的外部部分，例如沿着该装置的周边定位。
每个子线圈的绕组的数量可以根据所使用的导线的应用和尺寸的不同而变化。例如，对于子线圈中的每一个，绕组数量可以在区间2-15个中，并且通常优选地在区间3-8个中。所有子线圈的绕组数量最好大致相同。对于导线而言，每根导线的路径最好是彼此类似的。换句话说，为了给线圈22赋予期望的形状和/或电磁特性，这些子线圈具有适当的相似构造。
子线圈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。导线应具有适合于所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多个应用而言，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。例如，导线的横截面尺寸可以在2-10mm的范围内。通常，可以使用所谓的利兹线(litzwire)。这样的导线是许多小股的单独绝缘的铜线的集和。在这种情况下，导线的横截面积是小股线的横截面积的总和。
导线的横截面适当地为矩形。在这种情况下，导线优选地被布置为在中心部首尾相接，即，横截面的最长边具有垂直于中心部中的导线的平面的方向，而横截面的最短边具有与该平面平行的方向。在导线被布置于彼此的顶部上的第一环外部和第二环外部中，横截面的最长边具有与相应的子线圈平面平行的方向，而横截面的最短边具有垂直于该平面的方向。
参照图6a、6b和6c，出于说明目的，该装置已经被划分成各个部分。装置20可以包括用于容纳并保持第一子线圈24的第一支架50、用于容纳并保持第二子线圈27的第二支架51、以及用于容纳并保持第三子线圈37的第三支架52。第一支架、第二支架和第三支架适当地构造成，能够以预定的绕组样式分别保持第一子线圈、第二子线圈和第三子线圈。如图2、4a和5所示，第一支架、第二支架和第三支架相对于彼此被布置以使得第一子线圈、第二子线圈和第三子线圈一起形成该线圈22(然而，出于说明的目的在图4a中省略了这些支架)。第一支架、第二支架和第三支架可以被布置于彼此的顶部上并且彼此机械地连接。
如上文已经描述的，在第一环外部32和第二环外部33中，适于以基本上垂直于子线圈的主延伸方向的方向，第二子线圈27被布置于第一子线圈24的上方，并且优选地，第二子线圈27被布置于第一子线圈24的顶部上，第三子线圈37被布置于第二子线圈27的上方，并且优选地，第三子线圈37被布置于第二子线圈27的顶部上。第一支架、第二支架和第三支架可以沿基本垂直于子线圈的主延伸方向的主连接方向彼此连接。
壳体21适当地由非导电材料制成，例如塑料材料。第一支架、第二支架和第三支架可以借助于诸如螺栓连接、卡扣连接、快拆连接、胶水或类似物的任何合适的附接机构彼此机械连接。
第一支架50优选地为板状并且具有在第一平面内的主延伸部，第二支架51优选地为板状并且具有在第二平面内的主延伸部，并且第三支架52优选地为板状并且具有在第三平面内的主延伸部。第一支架、第二支架和第三支架彼此连接，从而使得第一平面、第二平面和第三平面基本上彼此平行地被布置。此外，这些平面的法向矢量优选地与用于将这些支架彼此连接的主连接方向平行。
第一支架50、第二支架51和第三支架52也在图6d、6e和6f中示出(没有相应的子线圈)。这些支架具有引导壁53或肋部，用于定位相应的子线圈并将相应的子线圈的绕组相对于彼此分开。引导壁53可以适当地被布置于相应的导线的延伸方向发生改变的位置处。换言之，引导壁53可以被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6d、6e和6f所示的示例性实施方式中，这些引导壁被布置于壳体的角落处，以及线圈在子线圈被布置于彼此之上的状态和子线圈被布置于同一平面中的状态之间转变的扭转区域中。引导壁53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，并且绕组可以被保持在期望的位置。引导壁53可以具有与导线的厚度(高度)对应的高度。此外，这些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被布置。借助于引导壁，可以更容易地将各根导线卷绕到相应的支架中。
图7a和图8示出了两个分解视图中的装置20。图7a示出了装置20，其具有位于底部的第一支架50、位于第一支架50上方的第二支架51、以及第二支架51上方的第三支架52，而与图7a中相比图8的装置20被倒置，即，具有位于顶部的第一支架50。
从图7a和8中可以看出，并且亦可从图5中的剖视图看出，装置20包括至少一个被布置为与第一支架50相邻的铁氧体板60。铁氧体板的数量及其设计可以改变。第一支架50被布置成使第一子线圈24和所述的至少一个铁氧体板60相对于彼此绝缘。可选地，铁氧体板可以通过胶水或双面胶带或类似的方式附接至第一支架。铁氧体板的附接将支撑该结构，使得该结构更坚固，而这有助于随后将导线卷绕到支架中。
该装置20还包括布置于第一支架50的外部的盖板61。该装置20还可以包括布置于所述至少一块铁氧体板60和盖板61之间的绝缘板62，用于使铁氧体板60和盖板61相对于彼此绝缘。
在此示出的装置的示例性实施方式包括电路板70。图9和10中示出的电路板70具有用于连接导线端部的电触点71、布置于用于线圈22的外部电连接的连接位置76处的电接触部72、以及从电触点71延伸至电接触部72的电路73。该电路板例如可以是PCB(印制电路板)。
如上所述，第一支架、第二支架和第三支架可以彼此机械连接，并且电路板70可以机械地连接至上述支架中的一个。
电路板70的电触点71、电接触部72和相应的电路73的数量当然与该装置的导线数量相适配。在图9和10中，电路板70适于包括用于形成三个子线圈的三根导线的装置。
如此前已描述的，该装置的线圈22具有第一环29和第二环30。电触点71可包括用于各根导线的第一端的触点74和用于各根导线的第二端的触点75。第一端触点74被布置于第一环29处，第二端触点75被布置于第二环30处。同样参照图4a。第一端触点74适当地被布置于线圈的第一环29的内部，而第二端触点75适当地被布置于线圈的第二环30的内部。
如图10所示，该装置可具有用于第一导线23的第一端触点74a和用于第一导线23的第二端触点75a、第一电接触部77a和第二电接触部78a，以及自第一端触点74a延伸至第一电接触部77a的电路79a和自第二端触点75a延伸至第二电接触部78a的电路80a。以相同的方式，为第二和第三导线布置有电触点74b、75b、74c、75c、电接触部77b、77c、78b、78c以及电路79b、79c、80b、80c。
电路板的电路的延伸部适当地位于布置导线的绕组的区域内，并且上述电路优选地近似于导线的延伸，尽管上述电路位于另一平面中。由此，能够在最大程度上避免在线圈的环的内部在开放区域或“窗口”中延伸的任何电路。
在图2所示的实施方式中，由于线圈仅具有两个子线圈，所以省略了用于第三导线的电触点和电接触部。因此，电路板是相应的与之适配的。
此外，连接位置76优选地被布置于第一环29和第二环30的外部，位于第一环29和第二环30之间的区域90中。
此外，如图9和10示意性示出，该电路板还可以用于其他组件100中，例如用在无线电力传输的装置中可用的电容器及其他电气组件。
在图7b所示的另一示例性实施方式中，该装置具有包围线圈22的壳体21，其中电路板70b优选地构成壳体的一部分，并且优选地构成壳体的主要部分。例如，前板或后板。由此，由于电路板70b可以构成如图7b所示的装置的背板，因而可分配单独的盖板以及绝缘板。这样的装置可以具有一根、两根、三根或更多根导线，每根导线形成子线圈。由电路板提供接触点以及同时将电路板用作壳体的一部分，使得能够减小该装置的尺寸。
应该理解的是，本发明不限于以上所描述的并在附图中示出的实施方式；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 (22)

1.一种用于车辆(1)的无线电力传输系统的装置(20)，所述装置包括由至少第一导线(23)和第二导线(26)形成的线圈(22)，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)，所述线圈具有第一环(29)和定位成与第一环(29)相邻的第二环(30)，所述第一环和第二环具有共同的线圈(22)的中心部(31)，在所述中心部(31)所述至少第一导线和第二导线自所述第一环延伸至所述第二环，并且反之亦然，
所述至少第一和第二导线(23，26)被布置为在所述中心部(31)中彼此相邻，所述至少第一和第二导线(23，26)被布置为在所述第一环(29)的外部(32)中和所述第二环(30)的外部(33)中位于彼此上方，
所述至少第一和第二导线中的每一导线在所述中心部(31)和所述第一环外部(32)之间的位置(34)以及所述中心部(31)和所述第二环外部(33)之间的位置(35)围绕其自身的纵向轴线被扭转，所述至少第一和第二导线(23，26)被沿相同的旋转方向扭转，从而使得，所述第二导线(26)的背离所述中心部(31)中的对应的所述第一导线(23)的侧面(39)构成所述第一环外部(32)和所述第二环外部(33)中的所述第二导线(26)的顶面(39)，并且所述第一导线(23)的背离所述中心部(31)中的对应的所述第二导线(26)的侧面(40)构成所述第一环外部(32)和所述第二环外部(33)中的所述第一导线(23)的底面(40)，
并且在所述第一环外部(32)和所述第二环外部(33)中，所述第二导线(26)被布置于所述第一导线(23)的上方。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置(20)包括用于容纳并保持所述第一子线圈(24)的第一支架(50)以及用于容纳并保持所述第二子线圈(27)的第二支架(51)，所述第一支架和所述第二支架被相对于彼此布置，从而使得所述第一子线圈和所述第二子线圈一起形成所述线圈(22)。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一子线圈(24)被卷绕至所述第一支架(50)中，所述第二子线圈(27)被卷绕至所述第二支架(51)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述线圈(22)具有第三导线(36)，所述第三导线(36)形成具有多个绕组(38)的第三子线圈(37)，所述第三导线(36)被扭转，从而使得所述第三导线(36)背离所述中心部(31)中的对应的所述第二导线(26)的侧面(41)构成所述第一环外部(32)和所述第二环外部(33)中的所述第三导线(36)的顶面(41)，并且所述第三导线(36)在所述第一环外部(32)和所述第二环外部(33)中被布置于所述第二导线(26)的上方。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述装置(20)包括用于容纳并保持所述第三子线圈(37)的第三支架(52)，所述第一支架、第二支架和第三支架被相对于彼此布置，从而使得所述第一子线圈、第二子线圈和第三子线圈一起形成所述线圈(22)。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第三子线圈(37)被卷绕至所述第三支架(52)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述装置(20)包括电路板(70)，所述电路板(70)具有用于连接所述导线(23，26，36)的端部的电触点(71)、位于用于所述线圈(22)的外部电连接的连接位置(76)处的电接触部(72)、以及自所述电触点(71)延伸至所述电接触部(72)的电路(73)。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述电触点(71)包括用于每一所述导线(23，26，36)的第一端的触点(74a，74b，74c)以及用于每一所述导线(23，26，36)的第二端的触点(75a，75b，75c)，所述第一端触点(74a，74b，74c)被布置于所述第一环外部(32)处，所述第二端触点(75a，75b，75c)被布置于所述第二环外部(33)处。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一端触点(74a，74b，74c)被布置于所述第一环(29)的内部，并且所述第二端触点(75a，75b，75c)被布置于所述第二环(30)的内部。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的装置，其中，所述连接位置(76)被布置于所述第一环(29)和所述第二环(30)的外部，并位于所述第一环(29)和所述第二环(30)之间的区域(90)内。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的装置，其中，所述装置(20)具有包围所述线圈(22)的壳体(21)，所述电路板(70b)构成所述壳体(21)的一部分。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述线圈(22)被设计为具有双D构造，所述第一环(29)构成所述双D构造的第一D形环，所述第二环(30)构成所述双D构型的第二D形环。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述子线圈(24，27，37)被布置成并联地电连接。
14.一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1-13中任意一项所述的装置(20)。
15.一种车辆(1)，其中，所述车辆包括根据权利要求1-13中任意一项所述的装置。
16.一种用于车辆(1)的无线电力传输系统的装置(20)，所述装置包括由至少第一导线(23)和第二导线(26)形成的线圈(22)，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)，其中，所述装置包括电路板(70)，所述电路板(70)具有用于连接所述至少第一和第二导线(23，26)的端部的电触点(71)、被布置于用于所述线圈(22)的外部电连接的连接位置(76)处的电接触部(72)、以及自所述电触点(71)延伸至所述电接触部(72)的电路(73)。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述线圈(22)具有第一环(29)和第二环(30)。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，对于每一所述导线(23，26，36)，所述电触点(71)包括用于所述导线的第一端的触点(74a，74b，74c)以及用于所述导线的第二端的触点(75a，75b，75c)，所述第一端触点被布置于所述第一环(29)，而所述第二端触点被布置于所述第二环(30)。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第一端触点(74a，74b，74c)被布置于所述第一环(29)的内部，并且所述第二端接触点(75a，75b，75c)被布置于所述第二环(30)的内部。
20.根据权利要求16-19中的任一项所述的装置，其中，所述连接位置(76)被布置于所述第一环(29)和所述第二环(30)的外部并位于所述第一环(29)和所述第二环(30)之间的区域(90)中。
21.根据权利要求16-19中任一项所述的装置，其中，所述装置(20)具有包围所述线圈(22)的壳体(21)，所述电路板(70b)构成所述壳体(21)的一部分。
22.一种用于车辆(1)的无线电力传输系统的装置(20)，所述装置包括壳体和被布置于所述壳体内部的线圈(22)，所述线圈至少由第一导线(23)形成，所述第一导线(23)形成具有多个绕组(25)的第一子线圈(24)，其中，所述装置包括电路板(70b)，所述电路板(70b)具有用于连接所述至少第一导线(23，26)的端部的电触点(71)，所述电路板构成所述壳体的一部分。
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