CN111819104A - 感应充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于部分或完全电动的机动车辆的感应充电装置(1)。该感应充电装置(1)包括：至少一个具有充电线圈(3)的充电组件(2)和具有流体管(6)的温度控制组件(4)，流体(5)能够流过所述流体管。所述充电组件(2)的所述充电线圈(3)还能够感应耦合至初级线圈，从而在所述机动车辆中的电池能够被感应充电。所述充电组件(2)具有铁氧体板(7)，用于引导电磁交变场，所述铁氧体板(7)固定在所述充电线圈(3)和所述流体管(6)之间，使得来自所述铁氧体板(7)和所述充电线圈(3)的废热能够传输到所述温度控制组件(4)的所述流体管(6)中的所述流体(5)。根据本发明，所述温度控制组件(4)的所述流体管(6)由用于屏蔽电磁场辐射的金属屏蔽板(8)和与所述铁氧体板(7)导热接触的壳形下壳体(9)形成。所述金属屏蔽板(8)和所述下壳体(9)以流体密封的方式固定至彼此，并通过单独的加强插入件(10)彼此隔开。

Description

感应充电装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于部分或完全电动的机动车辆的感应充电装置。
背景技术
感应充电装置从现有技术中是已知的，并且用于机动车辆中电池的无接触充电。在此，外部的初级线圈与机动车辆中的次级线圈感应耦合。在初级线圈周围产生电磁交变场的交流电流流过初级线圈。在次级线圈中，电磁交变场感应出交流电，该交流电通过功率电子设备整流并提供给电池。
为了减少感应充电装置中的充电损耗，次级线圈周围的电磁交变场受到磁性铁氧体板的影响。然而，在感应充电装置中仍然产生电磁场辐射，其高度随着充电功率而增加。为了保护机动车辆中的电子设备并排除对人体的不利健康影响，可以分别通过金属板或通过屏蔽板(主要由铝制成)来减少场发射。这种类型的感应充电装置例如在WO 2013/142064A1中描述。
在充电过程中，分别在铁氧体板、金属板或屏蔽板中以及在充电线圈中产生通常散发到在冷却装置中的流体中的废热。如例如DE 10 2011 088 112 A1中所描述的那样，废热可用于机动车辆中的加热目的，用于预热润滑剂。此外，在充电过程中，金属板和铁氧体板会彼此负面影响并影响感应充电装置的充电功率。
发明内容
因此，本发明的目的是，提出一种用于通用类型的感应充电装置的改进的或至少替代的实施方式，在这种情况下克服了所描述的缺点。
根据本发明，该目的通过独立权利要求1的主题解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
一种用于部分或完全电动的机动车辆的通用感应充电装置具有：至少一个包括充电线圈的充电组件和包括流体管的温度控制组件，流体能够流过该流体管。充电组件的充电线圈能够被感应地耦合到初级线圈，使得电池能够在机动车辆中被感应地充电。充电组件还具有铁氧体板，该铁氧体板固定在充电线圈和流体管之间，用于引导电磁交变场。温度控制组件的流体管在车辆侧上被导热地固定到铁氧体板，从而来自铁氧体板和充电线圈的废热能够被传递到温度控制组件的流体管中的流体。根据本发明，温度控制组件的流体管由用于屏蔽电磁场辐射的金属屏蔽板和与铁氧体板导热接触的壳形下壳体形成。由此，金属屏蔽板和下壳体以流体密封的方式固定至彼此，并且通过单独的加强插入件彼此间隔开地固定。
在本文中，术语“在车辆侧上”是指在感应充电装置的安装状态下，流体管布置在机动车辆和铁氧体板之间。加强插入件将金属屏蔽板和温度控制组件的下壳体彼此隔开地固定。温度控制组件的硬度和耐压性能够通过加强插入件而进一步提高。加强插入件能够有利地将流体管的下壳体和金属屏蔽板彼此间隔确定距离而固定。由此，铁氧体板导热地接触温度控制组件的下壳体，使得金属屏蔽板和铁氧体板之间的距离也通过加强插入件来限定。由此可以测量距离，使得可以减小金属屏蔽板和铁氧体板对彼此的负面影响，并且仍然可以通过金属屏蔽板产生足够的屏蔽效果。因此，可以特别地减小在金属屏蔽板中产生的涡流对借助于铁氧体板引导的电磁交变场的负面影响。
在根据本发明的感应充电装置的特别有利的设计方案的情况中，提供了单独的加强插入件在一侧与下壳体接触并且在另一侧与金属屏蔽板接触。然后，单独的加强插入件将下壳体和金属屏蔽板彼此间隔确定距离而固定。因此，下壳体和金属屏蔽板之间的确定距离由单独的加强插入件的厚度确定。金属屏蔽板和铁氧体板还彼此间隔确定距离被固定。通过在所述金属屏蔽板中产生的涡流来获得金属屏蔽板的屏蔽效果。然而，涡电流在感应充电装置中造成损耗，并且可选地导致金属屏蔽板的不希望的加热。因此，金属屏蔽板和铁氧体板之间的距离影响充电线圈和初级线圈之间的能量传输。由于在金属屏蔽板和铁氧体板之间的确定距离，因此可以影响金属屏蔽板处的电磁交变场的强度并且由此也影响金属屏蔽板中的损耗。充电线圈和初级线圈之间的能量传输因此也可以被优化。
有利地，可以附加地设置，单独的加强插入件的厚度适配于下壳体与金属屏蔽板之间的所需的确定距离。因此，下壳体和金属屏蔽板设计成独立于下壳体和金属屏蔽板之间的所需的确定距离。有利地，可以设置，温度控制组件的流体管以模块化的方式设置，其中下壳体和金属屏蔽板设计成独立于所需的确定距离，并且其中，加强插入件设计成取决于所需的确定距离。
充电线圈和初级线圈之间的能量传输尤其可以借助于确定距离来优化。由此，能量传输根据感应充电装置的充电功率而变化，感应充电装置的充电功率又根据机动车量而设计。由于流体管的上述有利设计，生产流体管以满足以下要求，可以通过单独的加强插入件改变下壳体与金属屏蔽板之间的距离来。因此，下壳体和金属屏蔽板保持相同的设计，而与所需的确定距离无关，从而大大简化了生产并且增加了可能的扁平管的种类。例如，当将金属屏蔽板连接到下壳体时，可以补偿由刚性插入件的可变厚度产生的金属屏蔽板和下壳体之间的间隙。总之，可以实现感应充电装置的更高效率，并且可以确保感应充电装置的功能。
有利地，可以设置，加强插入件在温度调节装置的流体管中形成多个湍流通道。借助于湍流导管，流体可以在温度控制组件的流体管中更好地回旋，从而可以更好地冷却充电组件。加强插入件可以由金属制成，例如优选地由铝制成。为了不影响电磁交变场和充电组件，加强插入件可以替代地由电绝缘体制成，优选地由塑料制成。替代地或附加地，下壳体也可以由电绝缘体制成，优选由塑料制成。下壳体有利地是扩散密封的，并且为此可以例如具有密封涂层。金属屏蔽板可以有利地由导电材料制成，优选地由诸如例如铜或铝的金属制成。由此选择金属屏蔽板的厚度，使得借助于金属屏蔽板获得足够的屏蔽效果。
为了将铁氧体板导热地固定到温度控制组件的下壳体，可以将充电组件的铁氧体板粘附、浇铸、压制或旋拧到流体导管的下壳体。可以有利地在下壳体和铁氧体板之间布置导热层，优选导热浇铸料、导热膏或导热嵌件。借助于导热层可以减小热接触电阻，并且可以将在铁氧体板中产生的废热更好地消散到流体管中的流体上。
为了将金属屏蔽板和下壳体以流体密封的方式固定至彼此，可以将金属屏蔽板粘附、焊接、夹紧或旋拧到下壳体。流体可以有利地能够从流体入口通过温度控制组件的流体管流到流体出口，并且温度控制组件可以能够经由流体管的流体入口和流体出口流体连接到车辆冷却系统。
综上所述，在根据本发明的感应充电装置中，金属屏蔽板和铁氧体板以确定距离安全地固定至彼此，使得可以减小金属屏蔽板和铁氧体板对彼此的负面影响，并且可以通过减小金属屏蔽板的厚度产生足够的屏蔽效果。
本发明的其它重要特征和优点从从属权利要求、附图以及基于附图的相应的附图说明中得出。
不言而喻，上述特征和将在下面描述的特征不仅可以以各自指定的组合使用，而且可以以其他组合或单独使用，而不会脱离本发明的范围。
附图说明
在附图中示出了本发明的优选的示例性实施例，并且在下面的描述中将对其进行详细描述。
唯一的图1示出了根据本发明的用于部分或完全电动的机动车辆的感应充电装置1的截面图。
具体实施方式
感应充电装置1具有充电组件2，该充电组件2包括充电线圈3，该充电线圈3可以感应地耦合到此处未示出的初级线圈。感应充电装置1还具有温度控制组件4，该温度控制组件4包括流体管6，流体5可以流过该流体管。此外，充电组件2具有铁氧体板7，该铁氧体板7被导热地固定在充电线圈3和流体管6之间，用于引导电磁交变场。
因此，流体管6由用于屏蔽电磁场辐射的金属屏蔽板8和与铁氧体板7导热接触的壳形下壳体9形成。金属屏蔽板8和下壳体9以流体密封的方式彼此固定，并且通过加强插入件10彼此间隔开。为了将金属屏蔽板8和下壳体9以流体密封的方式彼此固定，金属屏蔽板8可以被粘附、焊接、夹紧或拧紧到下壳体9上。
温度控制组件4的流体管6在车辆侧上导热地固定到铁氧体板7，从而来自铁氧体板7和充电线圈3的废热可以传递到温度控制组件4的流体管6中的流体5。因此，在感应充电装置1的安装状态下，布置在车辆侧上的温度控制组件4处的流体管6布置在机动车辆和铁氧体板7之间。充电线圈3、铁氧体板7和温度控制组件4的下壳体9布置在感应充电装置1的外壳11中，并通过铸件12彼此铸造。此外，在下壳体9和铁氧体板7之间设置有导热层13，该导热层13减小了热收缩阻力。因此，铁氧体板7中产生的废热可以更好地散发到流体管6中的流体5中。
加强插入件10将金属屏蔽板8和温度控制组件4的下壳体9彼此隔开一定距离地固定，并且还限定了金属屏蔽板8和铁氧体板7之间的距离。由此选择该距离，使得可以减小金属屏蔽板8和铁氧体板7对彼此的负面影响，并且借助于金属屏蔽板8仍然可以产生足够的屏蔽效果。加强插入件10进一步提高了温度控制组件4的流体管6的硬度以及耐压性。在流体管6中，加固插入件10形成了多个湍流管道14，这些湍流管道14支撑从充电组件2，并且尤其是从铁氧体板7散发的废热。
为了不影响充电组件2周围的电磁交变场，加强插入件10和流体管6的下壳体10可以由电绝缘体，优选地由塑料形成。金属屏蔽板8可以有利地由导电材料形成，优选地由诸如铝或铜的金属形成。
流体5可以通过温度控制组件4的流体管6从流体入口15流到流体出口16，并且温度控制组件4可以通过流体入口15和流体出口16流体联接到在此未示出的车辆冷却系统。
综上所述，在根据本发明的感应充电装置1中，金属屏蔽板8和铁氧体板7以限定的距离安全地固定至彼此，从而金属屏蔽板8和铁氧体板7对彼此的负面影响可以被减小，并且借助于金属屏蔽板8仍然可以产生足够的屏蔽效果。在铁氧体板7和金属屏蔽板8中产生的废热可以进一步通过流体管7被有效地带走。

Claims (12)

1.一种用于部分或完全电动的机动车辆的感应充电装置(1)，
-其中，所述感应充电装置(1)具有至少一个包括充电线圈(3)的充电组件(2)和包括流体管(6)的温度控制组件(4)，流体(5)能够流过所述流体管，
-其中，所述充电组件(2)的所述充电线圈(3)能够感应耦合至初级线圈，从而能够在所述机动车辆中对电池进行感应充电，
-其中所述充电组件(2)具有铁氧体板(7)，所述铁氧体板(7)固定在所述充电线圈(3)和所述流体管(6)之间，用于引导电磁交变场，以及
-其中，所述温度控制组件(4)的所述流体管(6)在车辆侧上被导热地固定到所述铁氧体板(7)，使得来自所述铁氧体板(7)和所述充电线圈(3)的废热能够传输到所述温度控制组件(4)的所述流体管(6)中的所述流体(5)，
其特征在于，
-所述温度控制组件(4)的所述流体管(6)由用于屏蔽电磁场辐射的金属屏蔽板(8)和与所述铁氧体板(7)导热接触的壳形下壳体(9)形成，并且
-所述金属屏蔽板(8)和所述下壳体(9)以流体密封的方式固定至彼此，并通过单独的加强插入件(10)彼此隔开。
2.根据权利要求1所述的感应充电装置，
其特征在于，
-所述单独的加强插入件(10)在一侧与所述下壳体(9)接触并且在另一侧与所述金属屏蔽板(8)接触，并且
-所述单独的加强插入件(10)将所述下壳体(9)和所述金属屏蔽板(8)彼此间隔确定距离而固定，并且
因此，所述单独的加强插入件(10)将所述流体管(6)的所述金属屏蔽板(8)和所述铁氧体板(7)彼此间隔确定距离而固定。
3.根据权利要求2所述的感应充电装置，其中，
-所述单独的加强插入件(10)的厚度适配于所述下壳体(9)与所述金属屏蔽板(8)之间的所需的确定距离，并且
-所述下壳体(9)和所述金属屏蔽板(8)设计成独立于所述下壳体(9)和所述金属屏蔽板(8)之间的所需的确定距离。
4.根据权利要求2或3所述的感应充电装置，
其特征在于，
所述温度控制组件(4)的所述流体管(6)以模块化方式设置，其中所述下壳体(9)和所述金属屏蔽板(8)被设计成独立于所需的确定距离，并且其中所述加强插入件(10)被设计成取决于所需的确定距离。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的感应充电装置，
其特征在于，
所述加强插入件(10)在所述温度控制组件(4)的所述流体管(6)中形成多个湍流导管(14)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的感应充电装置，
其特征在于，
-所述加强插入件由电绝缘体制成，优选由塑料制成，或者
-所述加强插入件由金属制成，优选由铝制成。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的感应充电装置，
其特征在于，
所述下壳体(9)由电绝缘体制成，优选由塑料制成。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的感应充电装置，其特征在于，
所述金属屏蔽板(8)由导电材料制成，优选由金属制成。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的感应充电装置，
其特征在于，
所述充电组件(2)的所述铁氧体板(7)粘附、铸造、压制或旋拧到所述流体导管(6)的所述下壳体(9)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的感应充电装置，
其特征在于，
在所述下壳体(9)和所述铁氧体板(7)之间设置有导热层(13)，优选为导热浇铸料、导热膏或导热嵌件。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的感应充电装置，
其特征在于，
所述金属屏蔽板(8)粘附、焊接、夹紧或旋拧到下壳体(9)。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的感应充电装置，其特征在于，
-所述流体(5)能够从流体入口(15)通过所述温度控制组件(4)的所述流体管(6)流到流体出口(16)，并且
-所述温度控制组件(4)能够通过所述流体管(6)的所述流体入口(15)和所述流体出口(16)流体连接到车辆冷却系统。
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