CN112768212B - 用于车辆充电系统的感应充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆充电系统(2)的感应充电装置(1)和这种车辆充电系统(2)。本发明还涉及用于这种车辆充电系统(2)的固定感应充电站(18)和车辆(19)。本发明基于这样的总体思想，即：至少一个热传导装置(8)关于轴向轴线(9)的轴向热导率沿着至少一个横向轴线(10)至少部分地变化，该横向轴线基本上垂直于或者横向于轴向轴线定向。

Description

用于车辆充电系统的感应充电装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆充电系统的感应充电装置以及这种车辆充电系统。本发明还涉及用于这种车辆充电系统的固定感应充电站和车辆。
背景技术
为了提高终端用户对电驱动车辆的接受程度，如果固定能量源与车辆牵引电池单元之间的能量传输以非接触或以分别无线的方式进行则可能是有利的。无线能量传输对于终端用户是有利的，因为例如不必携带或插入充电线缆。此外，固定感应充电站能够部分地埋在地面区域中，使得可以更好地融入到城市景观或风景中。
在车辆充电系统的感应充电装置的充电操作期间，通过电子开关过程和/或通过随时间变化的电磁场的作用出现功率损耗，该功率损耗对感应充电装置中的部件施加热应力。因此，为了防止热过载对感应充电装置内的部件造成损坏，所产生的热量应当被消散掉。
DE 10 2013 217 728 A1涉及线圈装置，尤其是用于能量源的无线能量相关耦合的充电装置的线圈装置，该线圈装置带有具有连接区域的线圈和至少部分地被绕组包围的铁磁体，其中，该线圈具有多匝绕组，该匝的至少一个区域提供连接区域，其特征在于热耦合到铁磁体的导热元件，该导热元件与连接区域基本上齐平。
US 2016/0233723 A1涉及用于从无线电流源接收电流的无线电流装置。该装置包含布置在第一平面中的基本上平面形式的第一多个磁性材料件，其中，第一多个磁性材料件具有第一平面表面和第二平面表面。
DE 10 2010 044 999 A1涉及用于对车辆的车辆电池进行充电的具有次级感应装置的布置，该布置以以下方式被配置和/或布置：由车辆外部的能量源供电并且产生电磁交变场的初级感应装置能够在次级感应装置中感应出交流电，该交流电为用于给车辆电池充电的充电装置提供能量，其特征在于，设置有至少一个热量传递装置，借助于该热量传递装置，通过次级感应装置和/或充电装置中的功率损耗产生的热能被至少部分地用于对车辆电池、车辆内部和/或车辆的空调系统的部件进行加热。
WO 2016/030413 A1涉及用于接收磁场和用于通过磁感应产生电能的接收装置，尤其是用于在车辆中使用的接收装置。此处，第一冷却结构布置在第一场形成装置与电容器装置之间，该第一场形成装置包括适于形成磁场的磁场线的可磁化材料。此处，第一冷却结构能够用于对第一场形成装置和电容器装置两者进行冷却。特别地，第一冷却结构与两个装置直接机械接触，使得向第一冷却结构进行有效的热量传递。
DE 10 2017 200 465 A1涉及用于电动车辆的充电触点，包括冷却剂装置、磁体装置和电子装置。电子装置还包括热界面材料层。热界面材料层布置在PCB与控制板之间以及和冷却剂装置的上壁之间。
DE 695 08 133 T2涉及电池充电设备，并且尤其涉及高功率感应电池充电装置的感应充电端口，其中，能够例如使用导电粘合剂或环氧树脂将引导冷却介质的热交换器与次级绕组的相应内部匝连接。
DE 10 2013 217 728A1和US 2016/0233723 A1在线圈装置或相应的电流装置中没有冷却装置。DE 10 2010 044 999 A1实际上具有冷却装置，然而，该冷却装置布置在感应装置的外部。此处，不利的是，必须经由装置的壳体部分将热量消散掉，该壳体具有高热阻或者至少会形成附加热阻。
WO 2016/030413 A1包括与接收装置的两个布置直接机械接触的第一冷却结构。这种直接的机械接触的不利之处至少在于，由于表面质量在第一冷却结构与接收装置的两个布置之间形成不期望的气垫，该气垫使热阻增加。与此相比，在DE 10 2017 200 465 A1中，热界面材料层被布置在PCB与控制板之间以及和冷却剂装置的上壁之间。在DE 695 08133 T2中，引导冷却介质的热交换器例如通过导电粘合剂或环氧树脂与次级绕组的内部匝连接。通过粘合剂或环氧树脂的确能够防止不期望的气垫，然而，通过使用粘合剂使总重量和制造成本增加。
发明内容
本发明基于以下目的，即，提出一种感应充电装置和/或车辆充电系统的改进的或至少替代的实施例，和/或用于这种车辆充电系统的固定感应充电站的改进的或至少替代的实施例，和/或用于这种车辆充电系统的车辆的改进的或至少替代的实施例，其中，尤其是使总重量和/或制造成本和/或热负载降低，尤其是使部件中的热梯度降低。
根据本发明，该问题通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。
本发明基于这样的总体思想，即：至少一个热传导装置的轴向热导率沿着至少一个横向轴线关于轴向轴线至少部分地变化，该至少一个横向轴线基本上垂直于和/或正交于轴向轴线定向。
用于车辆充电系统的感应充电装置包括形成壳体内部的壳体。该壳体能够形成为具有多个部件和/或多个部分，尤其是具有两个部件和/或两个部分。壳体能够形成基部和与基部分离的盖部，其中，基部和盖部能够形成壳体内部。壳体内部能够相对于感应充电装置的环境以流体密封的方式形成。
形成壳体内部的壳体能够形成为具有一个部件和/或一个部分。该一件式的和/或一部分式的壳体能够由浇注复合物，尤其是由经过硬化的浇注复合物形成。该一件式的和/或一部分式的壳体的壳体内部能够至少部分地或完全地由浇注复合物填充。壳体内部能够相对于感应充电装置的环境以流体密封的方式形成。
感应充电装置包括布置在壳体内部的用于对感应充电装置进行冷却的冷却装置。冷却装置能够完全地或至少部分地布置在壳体内部中。冷却装置能够部分地布置在壳体内部中并且部分地布置在基部与盖部之间，使得通过冷却装置将壳体内部划分成第一部分壳体内部和第二部分壳体内部。此处，基部和盖部能够彼此间隔开地布置以及/或者能够布置在冷却装置的相对的表面侧上。此处，盖部和冷却装置能够形成第一部分壳体内部，其中，基部和冷却装置能够形成第二部分壳体内部。
冷却装置能够被配置为能够被流体流过的，尤其是能够被气体流过的和/或能够被液体流过的冷却体。
能够被流体流过的，尤其能够被气体流过的和/或能够被液体流过的冷却体能够是能够被流体流过的，尤其能够被气体流过的和/或能够被液体流过的冷却板。这种冷却板能够具有平行六面体形和/或板形的构造。这种冷却板能够具有两个基本上平面的和/或平坦的主冷却表面，该主冷却表面关于轴向轴线彼此间隔开并且基本上彼此平行地定向。平面的和/或平坦的主冷却表面能够基本上垂直于和/或正交于轴向轴线定向。
冷却体，尤其是冷却板能够具有流体入口和相对于该流体入口间隔开的流体出口，所述流体入口和流体出口通过冷却体的，尤其是冷却板的流体通道系统和/或流体通道彼此流体地连接。对此，冷却体，尤其是冷却板能够被流体通道系统和/或流体通道穿过，使得流体通道系统和/或流体通道仅能够经由流体入口和/或流体出口与冷却体的，尤其是冷却板的外部环境流体地连接。
冷却装置，尤其是冷却体和/或冷却板能够与流体回路流体地连接，尤其是经由流体入口和/或流体出口。壳体能够具有开孔，尤其是密封开孔，流体回路的区段，尤其是流体管道区段以及/或者流体入口和/或流体出口能够通过该开孔被部分地插入。
流体回路能够具有流体输送装置，尤其是液体输送装置，该输送装置通过流体回路输送流体，尤其是气体和/或液体，其中，流体在流过冷却装置，尤其是冷却体和/或冷却板时接收和传送走来自感应充电装置的废热。能够规定流体是液体，尤其能够规定液体能够包括水、冷却剂、制冷剂和/或油。
流体能够相对于流体回路的环境被封装在流体回路中。流体回路中的流体能够与流体回路的环境流体地分离。流体回路能够包括流体管道。流体回路能够被形成为闭合的流体回路，尤其是闭合的冷却回路。流体，尤其是液体冷却剂能够形成循环介质，该循环介质能够在闭合流体回路中，尤其是在闭合冷却回路中在回路的部件内进行循环。换句话说，能够规定，在流体回路的运行期间，尤其是在冷却回路的运行期间，流体，尤其是液态冷却剂既不会被从外部(环境)引入也不会被传递到外部。
冷却装置，尤其是冷却体和/或冷却板能够由导电材料，尤其是由金属材料形成。能够将冷却装置，尤其是冷却体和/或冷却板集成到屏蔽板中。此处，能够周向地围绕冷却装置，尤其是冷却体和/或冷却板布置屏蔽板。屏蔽板能够由导电材料形成。屏蔽板能够具有完全穿透屏蔽板的孔径开口。冷却装置，尤其是冷却体和/或冷却板能够被布置在该孔径开口中，尤其是以精确配合的方式布置在该孔径开口中。屏蔽板能够被布置在壳体的外部。
感应充电装置包括布置在壳体内部中的用于引导磁场的磁场导体单元。磁场导体单元能够被布置在第二部分壳体内部中。磁场导体单元能够被形成用于引导磁场，以便使无线能量传输过程中的传输损耗减少。
磁场导体单元能够由一个或更多个磁场导体形成。磁场导体单元能够由彼此间隔开的几个磁场导体形成，所述磁场导体尤其能够被基本上布置在共同的平面中。
相比于空气，磁场导体具有更高的磁导率，并且能够至少部分地由亚铁磁性和/或铁磁性和/或软磁性材料形成。磁场导体能够被配置为板元件和/或烧结板元件。
感应充电装置包括布置在壳体内部用于以预定的传输功率进行无线能量传输的至少一个感应线圈。感应线圈能够被布置在第二部分壳体内部中。感应线圈能够由绞合线(litz wire)形成，尤其是由高频绞合线形成。
感应线圈能够被形成为扁平线圈或螺旋扁平线圈或矩形扁平线圈或者被形成为双D线圈。其中，感应线圈绕组能够关于Z轴或者关于轴向轴线形成在一个或几个平面中。这几个平面能够关于Z轴或者关于轴向轴线彼此间隔地布置。尤其是在固定的感应充电站中，能够在几个平面上形成感应线圈的绕组。
感应线圈能够被形成为产生随时间变化的磁场的初级线圈，以便能够以预定的传输功率进行无线能量传输。对此，能够经由固定的能量源向初级线圈供应所需的电能。感应线圈能够被形成为次级线圈，其中，如果次级线圈位于初级线圈的随时间变化的磁场的有效范围内，则会感应出交变电压和/或交变电流。
能够规定，预定的传输功率具有至少10kW、11kW或者更高的最大传输功率。至少10kW、11kW或者更高的最大传输功率尤其对于车辆的牵引电池单元的充电能够是有利的，以便使所需的充电时间最短。能够形成节流面积，在该节流面积中能够利用相比于最大传输功率的节流传输功率来形成无线能量传输。这种节流传输功率能够例如是500W。
感应线圈能够基本上绕轴向轴线缠绕。感应线圈能够沿着绕组路径基本上绕轴向轴线缠绕。此处，感应线圈能够形成几个绕组，尤其是彼此间隔开的几个绕组。
感应充电装置包括布置在壳体内部的至少一个热传导装置，用于在布置在感应充电装置的壳体内部中的至少两个部件之间传递热量。布置在壳体内部中的部件能够是例如冷却装置和/或磁场导体单元和/或感应线圈和/或电力电子器件单元。
该至少一个热传导装置关于轴向轴线布置在感应充电装置的至少两个部件之间，所述至少两个部件布置在壳体内部中，其中，该至少一个热传导装置具有关于该轴向轴线的轴向热导率，其中，该至少一个热传导装置的轴向热导率关于至少一个横向轴线至少部分地变化，该至少一个横向轴线基本上垂直于和/或横向于轴向轴线定向。换句话说，能够根据相对于至少一个横向轴线的位置而形成轴向热导率的值以及/或者轴向热导率的值能够根据相对至少一个横向轴线的位置而发生变化。
热导率λ，尤其是热导率的系数能够由下式定义：
Figure GDA0003778246440000061
其中，
Figure GDA0003778246440000062
是热流量，其中，l是壁的壁厚，其中，A是壁的面积，并且其中，ΔT是温度差。在关于轴向轴线的轴向热导率的情况下，壁厚l能够对应于热传导装置关于轴向轴线的范围。
热阻能够与热导率成反比。在热导率与热阻之间能够存在反比例关系。
换句话说，该至少一个热传导装置的热阻能够关于轴向轴线沿着至少一个横向轴线至少部分地变化，该横向轴线基本上垂直于和/或横向于轴向轴线定向。
热阻能够是比热阻。
该至少一个横向轴线能够垂直于和/或正交于轴向轴线定向。横向平面能够横跨两条横向轴线，其中，该两条横向轴线彼此垂直地和/或横向地和/或正交地定向，其中，该两条横向轴线分别垂直于轴向轴线定向。
因此，该热传导装置能够具有关于轴向轴线的轴向热导率，其中，该轴向热导率至少部分地形成关于横向轴线的变化和/或取决于相对于横向平面的位置的变化。这也能够理解为意指，热传导装置的局部热阻或者与位置相关的热阻发生变化。
在横向平面中，该热传导装置能够具有限定的范围。热传导装置的轴向热导率能够在热传导装置的整个横向范围上变化，尤其是能够部分地或连续地变化。该热传导装置能够具有关于轴向轴线的限定的范围，该范围沿至少一个横向轴线能够基本上恒定。
热传导装置能够被形成为具有一个部件和/或一个部分。此处，热传导装置能够例如形成为导热膜。导热膜能够由基材形成，在该基材中部分地引入导热材料，以便形成导热区域和热绝缘区域。此处，热传导装置能够形成几个导热区域以及几个热绝缘区域。热绝缘区域能够仅由热绝缘基材形成。几个导热区域能够关于至少一个横向轴线彼此间隔开地布置，其中，在导热区域之间分别布置有热绝缘区域。几个导热区域关于至少一个横向轴线能够具有不同的距离。几个导热区域关于至少一个横向轴线能够具有基本等距的距离。
间隔开的导热区域能够具有基本上相同的轴向热导率。间隔开的导热区域能够具有不同的轴向热导率。
热传导装置能够形成为具有几个部件和/或几个部分。此处，热传导装置能够由几个单独的导热元件形成，这些导热元件能够关于至少一个横向轴线由热绝缘区域彼此间隔开地布置。热绝缘区域能够形成为空气区域。空气区域能够仅由空气填充。此处，热传导装置能够形成几个导热元件和几个热绝缘区域。几个导热元件能够关于至少一个横向轴线彼此间隔开地布置，其中，在导热元件之间分别布置有热绝缘区域。几个导热元件关于至少一个横向轴线能够具有不同的距离。几个导热元件关于至少一个横向轴线能够具有基本上等距的距离。
间隔开的导热元件能够具有基本上相同的轴向热导率。间隔开的导热元件能够具有不同的轴向热导率。
导热元件能够形成以目标方式和/或部分方式施加的热传导界面。导热元件能够以材料接合的方式与感应充电装置的布置在壳体内部中的至少一个部件至少部分地连接。导热元件能够被形成为例如间隙垫，尤其是被形成为自粘式间隙垫，和/或被形成为粘合剂和/或陶瓷和/或包含陶瓷的衬底和/或涂层。能够通过关于热转变的特别合适的处理(例如烧结、钎焊、粘接、焊接)来施加导热元件。因此，能够避免利用导热的浇注复合物进行重量和成本方面昂贵的浇注。
导热区域和/或导热元件能够具有至少0.5W/m·K，尤其是至少1W/m·K，尤其是至少10W/m·K的热导率。热绝缘区域能够具有小于0.5W/m·K，尤其是小于0.2W/m·K的热导率。热绝缘区域能够具有空气的热导率。
导热区域和/或导热元件能够形成小于200mm2·K/W的热阻和/或热传递阻。导热元件能够形成小于20mm2·K/W的热阻和/或热传递阻。能够根据导热区域或导热元件关于轴向轴线的层厚度与热导率的商来确定热传递电阻。关于轴向轴线的层厚度能够小于或等于1mm，尤其是小于或等于100μm。关于轴向轴线的层厚度能够为例如10μm至100μm，尤其是为20μm至80μm，尤其是为40μm至60μm。例如，关于轴向轴线的层厚度能够是50μm。此处，导热元件能够被形成为基于陶瓷的材料接合的连接件(例如银烧结)。在特别复杂的基于陶瓷的材料接合的连接件中(例如银烧结)，能够达到小于20mm2·K/W的值。
壳体能够相对于冷却装置和/或磁场导体单元和/或热传导装置和/或感应线圈和/或电力电子器件单元单独地形成。
冷却装置能够相对于磁场导体单元和/或热传导装置和/或感应线圈和/或电力电子器件单元单独地形成。
磁场导体单元能够相对于热传导装置和/或感应线圈和/或电力电子器件单元单独地形成。
热传导装置能够相对于感应线圈和/或电力电子器件单元单独地形成。
感应线圈能够相对于电力电子器件单元单独地形成。
通过热传导装置，例如通过避免浇注处理使安装得到简化。当使用间隙垫形式的导热元件时，不存在硬化时间，从而能够缩短安装时间。此外，通过免除浇注处理，能够避免在硬化处理期间出现机械应力(固有应力)。部分地引入的热界面能够实现感应充电装置的重量优化和成本优化。
热传导装置的导热元件也能够例如分别由几个相似的或不同的部分导热元件形成，这些部分导热元件能够关于轴向轴线彼此叠置地以及/或者以接触方式，尤其是以机械接触的方式布置。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进中，规定至少一个电力电子器件单元被布置在壳体内部。能够规定，关于横向轴线彼此间隔开的几个电力电子器件单元被布置在壳体内部。至少一个电力电子器件单元或者几个电力电子器件单元能够被布置在第一部分壳体内部中。冷却装置能够关于轴向轴线布置在至少一个电力电子器件单元与磁场导体单元之间。冷却装置能够关于轴向轴线布置在至少一个电力电子器件单元与感应线圈之间。因此，该至少一个电力电子器件单元能够位于冷却装置的与磁场导体单元和感应线圈不同的一侧。该至少一个电力电子器件单元能够形成电和/或电子功率电路元件。
在根据本发明的解决方案的另一有利的实施例中，规定至少一个电力电子器件单元和冷却装置关于轴向轴线彼此间隔开地布置，其中，至少一个热传导装置由电子器件侧的导热装置形成，该导热装置关于轴向轴线布置在至少一个电力电子器件单元与冷却装置之间，其中，电子器件侧的热传导装置至少部分地布置在电力电子器件单元和冷却装置上，其中，电子器件侧的热传导装置具有关于轴向轴线的轴向热导率，其中，电子器件侧的热传导装置的轴向热导率关于至少一个横向轴线至少部分地变化。
电子器件侧的热传导装置能够是关于轴向轴线布置在至少一个电力电子器件单元与冷却装置之间的热传导装置。第一热传导装置能够被理解为是电子器件侧的热传导装置。
电子器件侧的热传导装置能够至少部分地直接地或间接地布置在电力电子器件单元和冷却装置上。电子器件侧的热传导装置能够以直接接触的方式至少部分地邻接地布置在电力电子器件单元和冷却装置上。电子器件侧的热传导装置能够以机械的方式至少部分地与电力电子器件单元和冷却装置直接接触。电子器件侧的热传导装置能够以材料接合的方式至少部分地与电力电子器件单元和冷却装置连接。
能够形成关于轴向轴线与冷却装置间隔开布置的几个电力电子器件单元，其中，电子器件侧的热传导装置能够被布置在所述几个电力电子器件单元与冷却装置之间。
电子器件侧的热传导装置形成感应充电装置的至少一个热传导装置。因此，关于电子器件侧上的热传导装置的形成，参考关于热传导装置的前述描述。
能够相对于壳体和/或冷却装置和/或磁场导体单元和/或热传导装置和/或感应线圈和/或电力电子器件单元单独地形成电子器件侧的热传导装置。
通过电子器件侧的热传导装置能够对从至少一个电力电子器件单元或从几个电力电子器件单元到冷却装置的热路径进行改进和/或优化。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进中，规定冷却装置和磁场导体单元关于轴向轴线彼此间隔开地布置，其中，至少一个热传导装置由磁场导体侧的热传导装置形成，该热传导装置关于轴向轴线布置在冷却装置与磁场导体单元之间，其中，磁场导体侧的热传导装置至少部分地布置在冷却装置和磁场导体单元上，其中，磁场导体侧的热传导装置具有关于轴向轴线的轴向热导率，其中，磁场导体侧的热传导装置的轴向热导率关于至少一个横向轴线至少部分地变化。
磁场导体侧的热传导装置能够是关于轴向轴线布置在冷却装置与磁场导体单元之间的热传导装置。第二热传导装置能够被理解为是磁场导体侧的热传导装置。
磁场导体侧的热传导装置能够至少部分地直接地或者间接地布置在冷却装置和磁场导体单元上。磁场导体侧的热传导装置能够以直接接触的方式至少部分地邻接地布置在冷却装置上和磁场导体单元上。磁场导体侧的热传导装置能够以机械的方式至少部分地与冷却装置和磁场导体单元直接接触。磁场导体侧的热传导装置能够以材料接合的方式至少部分地与冷却装置和磁场导体单元连接。
磁场导体侧的热传导装置形成感应充电装置的至少一个热传导装置。因此，关于磁场导体侧的热传导装置的形成，参照关于热传导装置的前述描述。
磁场导体侧的热传导装置能够相对于电子器件侧的热传导装置和/或壳体和/或冷却装置和/或磁场导体单元和/或热传导装置和/或感应线圈和/或电力电子器件单元单独地形成。
通过磁场导体侧的热传导装置，能够对从磁场导体单元到冷却装置的热路径进行改进和/或优化。
磁场导体单元或铁氧体与冷却装置的局部适合的热连接使得能够实现更加均匀的加热或温度分布(因此，形成较小的温度梯度)，从而形成磁场导体单元或铁氧体的更小的热机械应力。
在根据本发明的解决方案的另一有利的实施例中，规定磁场导体单元和至少一个感应线圈关于轴向轴线彼此间隔开地布置，其中，至少一个热传导装置由线圈侧的热传导装置形成，该热传导装置关于轴向轴线布置在磁场导体单元与至少一个感应线圈之间，其中，线圈侧的热传导装置至少部分地布置在磁场导体单元和至少一个感应线圈上。
线圈侧的热传导装置能够是关于轴向轴线布置在磁场导体单元与至少一个感应线圈之间的热传导装置。第三热传导装置能够被理解为是线圈侧的热传导装置。
线圈侧的热传导装置能够至少部分地直接地或间接地布置在磁场导体单元上和至少一个感应线圈上。线圈侧的热传导装置能够以直接接触的方式至少部分地邻接地布置在磁场导体单元上和至少一个感应线圈上。线圈侧的热传导装置能够以机械的方式至少部分地与磁场导体单元和至少一个感应线圈直接接触。线圈侧的热传导装置能够以材料接合的方式至少部分地与磁场导体单元和至少一个感应线圈连接。
线圈侧的热传导装置能够相对于磁场导体侧的热传导装置和/或电子器件侧的热传导装置和/或壳体和/或冷却装置和/或磁场导体单元和/或热传导装置和/或感应线圈和/或电力电子器件单元单独地形成。
通过线圈侧的热传导装置，能够对从感应线圈经由磁场导体单元到冷却装置的热路径进行改进和/或优化。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进中，规定线圈侧的热传导装置具有关于轴向轴线的轴向热导率，其中，线圈侧的热传导装置的轴向热导率关于至少一个横向轴线至少部分地变化；以及/或者根据至少一个感应线圈的绕组路径连续地或至少部分地形成线圈侧的热传导装置；以及/或者线圈侧的热传导装置被形成为使得至少一个感应线圈的关于轴向轴线与磁场导体单元相对的每个线圈区段经由线圈侧的热传导装置的至少一个区段以热接触的方式与磁场导体单元连接。
在磁场导体单元的关于轴向轴线没有布置感应线圈尤其是没有布置感应线圈的绞合线的区域处，能够形成热绝缘区域。该热绝缘区域能够是空气区域。在浇注处理期间，这些空气区域能够例如由非导热材料的浇注复合物填充。热绝缘区域能够形成为浇注复合物。
在磁场导体单元的关于轴向轴线布置有感应线圈尤其是感应线圈的绞合线的区域处，能够形成导热区域和/或导热元件。
第三热传导装置能够通过导热区域和/或导热元件部分地或完全地对关于轴向轴线形成在感应线圈与磁场导体单元之间的空间进行填充。
在根据至少一个感应线圈的绕组路径连续地或至少部分地形成线圈侧的热传导装置的情况下，线圈侧的热传导装置能够具有根据至少一个感应线圈的绕组路径连续地或至少部分地形成的导热区域和/或导热元件。这样形成的导热区域和/或这样形成的导热元件能够关于轴向轴线布置在感应线圈与磁场导体单元之间。这样形成的导热区域和/或这样形成的导热元件能够相对于至少一个感应线圈的绕组路径连续地形成为具有一个部件和/或一个部分。能够将这样形成的导热区域和/或这样形成的导热元件布置和/或施加在磁场导体单元上。特别地，这样形成的导热区域和/或这样形成的导热元件能够经由涂覆方法和/或印刷方法被施加在磁场导体单元上。
在根据至少一个感应线圈的绕组路径连续地形成的导热区域和/或线圈侧的热传导装置的导热元件的情况下，线圈侧的热传导装置的热导率能够是恒定的，或者能够关于轴向轴线沿着绕组路径部分地变化。
在根据至少一个感应线圈的绕组路径连续地或至少部分地形成线圈侧的热传导装置的情况下，能够根据至少一个感应线圈的绕组路径将线圈侧的热传导装置布置和/或施加在磁场导体单元上，尤其是相对于绕组路径以精确配合的方式以及/或者以定向精确或定向稳定的方式布置和/或施加。
因此，可以省去整个壳体的浇注，尤其是壳体中的感应线圈的浇注，或者能够使用有利的不导热的浇注复合物材料。
在省去附加的浇注的情况下，得到了磁场导体单元或铁氧体的柔软支承，从而能够实现更好的承载性能和较小的应力。感应线圈或绞合线的定向精确的热连接能够实现材料和成本的节约。
在根据本发明的解决方案的另一有利的实施例中，规定至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置沿至少一个横向轴线形成关于轴向轴线的热导率的至少部分地线性变化和/或部分地非线性变化和/或部分地阶跃式变化和/或部分地不连续变化。
因此，例如，能够关于成本和/或材料减少对热阻和/或轴向热导率进行调整。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进中，规定至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置由几个导热元件形成，其中，至少两个导热元件关于至少一个横向轴线彼此间隔地布置。热绝缘区域，尤其是空气区域能够在彼此隔开的至少两个导热元件之间形成热绝缘区域。
热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置能够由几个独立的导热元件形成，这些独立的导热元件能够通过热绝缘区域关于至少一个横向轴线彼此间隔开地布置。热绝缘区域能够形成为空气区域。空气区域能够仅由空气填充。几个导热元件能够关于至少一个横向轴线彼此间隔开地布置，其中，分别在导热元件之间布置有热绝缘区域。几个导热元件能够具有关于至少一个横向轴线的不同的间距。几个导热元件能够具有关于至少一个横向轴线的基本上等距的距离。
导热元件能够形成以目标方式和/或部分方式施加的热传导界面。导热元件能够以材料接合的方式与感应充电装置的布置在壳体内部中的至少一个部件至少部分地连接。导热元件能够被形成为例如间隙垫，尤其是被形成为自粘式间隙垫，和/或被形成为粘合剂和/或被形成为陶瓷和/或被形成为包含陶瓷的衬底和/或形成为涂层。能够通过关于热转变的特别合适的处理(例如烧结、钎焊、接合、焊接)来施加导热元件。因此，能够避免利用导热的浇注复合物进行重量和成本方面昂贵的浇注。
导热元件能够具有至少0.5W/m·K，尤其是至少1W/m·K，尤其是至少10W/m·K的热导率。热绝缘区域能够具有小于0.5W/m·K，尤其是小于0.2W/m·K的热导率。热绝缘区域能够具有空气的热导率。
(A9)在根据本发明的解决方案的另一有利的实施例中，规定至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置具有至少一个导热元件，该导热元件具有各向异性热导率，以及/或者至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置具有至少一个导热元件，该导热元件具有关于至少一个横向轴线的横向热导率，该横向热导率大于导热元件关于轴向轴线的轴向热导率。
这种导热元件能够形成为例如散热器和/或石墨箔。具有各向异性热导率，尤其是具有比轴向热导率高的横向热导率的导热元件能够具有比部件的待冷却区域的横向范围更大的横向范围，其中，热通量密度超过阈值。由此，能够减小热路径中的热通量密度，直至冷却体能够被流体流过，这在流体引导的技术设计中带来优势。
导热元件能够由具有各向同性的热导率的导热元件和具有各向异性的热导率尤其是具有比轴向热导率高的横向热导率的导热元件的组合形成。这些导热元件能够关于轴向方向彼此叠置地形成。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进中，规定至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置具有至少一个带有热泵的导热元件，以及/或者至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置具有至少一个带有热电热泵的导热元件，以及/或者至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置具有至少一个带有热泵的导热元件，其中，由热泵通过封装在热泵中的制冷剂或冷却剂的相变来形成热量传递。对此，热泵能够具有蒸发室或具有蒸发区，该蒸发室或蒸发区能够关于横向轴线形成在由热泵形成的两个冷凝室或冷凝区之间。由于该热泵能够具有比例如电子组件的横向范围更大的横向范围，因此通过提供整体形成的散热器也能够使得热通量密度减小。热泵能够经由导热元件连接至电子部件。热泵能够例如以材料接合的方式，尤其是通过焊接连接至冷却装置。被封装的制冷剂或冷却剂能够在蒸发室中或在蒸发区中蒸发。被封装的制冷剂或冷却剂能够在冷凝室中或在冷凝区中冷凝。
热泵，尤其是有源热泵能够形成为热管、热虹吸管或热电热泵。热电热泵能够包括一个或更多个热电元件，尤其是掺杂半导体元件。一个或更多个掺杂半导体元件能够至少部分地形成珀尔帖(Peltier)元件。
热电热泵能够经由电力电子器件单元、尤其是电力电子器件的电路板直接供电，以及/或者与热敏传感器耦接，该热敏传感器仅在需要时主动地连接热泵或接通热泵。
每个热泵，尤其是每个主动热泵能够由相同或不同结构的一个或更多个热泵单元形成。这种热泵的目的能够是改进冷却本身(沿着轴向轴线的热量的纵向泵送方向)并且还在极高热损失源的情况下降低热通量密度(沿着至少一个横向方向的热量的横向泵送方向)。
纵向泵送方向能够是垂直于冷却装置的尤其是冷却体和/或冷却板的表面的方向，尤其是垂直于冷却装置的尤其是冷却体和/或冷却板的平面的和/或平坦的主冷却表面的方向。横向泵送方向能够是平行于冷却装置的尤其是冷却体和/或冷却板的表面的任何方向，尤其是平行于冷却装置的尤其是冷却体和/或冷却板的平面的和/或平坦的主冷却表面的任何方向。能够规定，热泵的每种形式也会结合两个泵送方向。
因此，通过经由热泵的主动散热，能够尤其是在损耗部件(例如，在电力电子器件中)中实现更低的最大运行温度。因此，能够减少成本，并且实现损耗部件的更长的使用寿命。
热泵能够形成至少一个材料接合的连接层，以便能够与感应充电装置的部件连接。此处，能够规定，这样的连接层形成小于200mm2 K/W的热阻和/或热传递阻。也能够规定，材料接合的连接层形成为基于陶瓷的材料接合的连接(例如银烧结)，该连接层尤其还提供＜20mm2 K/W的值。
连接层的关于轴向轴线的层厚度能够小于或等于1mm，尤其是小于或等于100μm。关于轴向轴线的层厚度能够为例如10μm至100μm，尤其是为20μm至80μm，尤其是为40μm至60μm。例如，关于轴向轴线的层厚度能够是50μm。
热泵能够整体地形成散热器。
在根据本发明的解决方案的另一有利的实施例中，规定至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置具有热导率的变化，所述热导率的变化形成为使得感应充电装置的待冷却的部件，尤其是电力电子器件单元和/或磁场导体单元和/或感应线圈形成基本上均匀的温度分布。
至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置能够具有轴向热导率的变化，该变化被形成为使得感应充电装置的待冷却的部件，尤其是电力电子器件单元和/或磁场导体单元和/或感应线圈形成基本上均匀的温度分布。
对此，能够规定，通过测量和/或计算和/或模拟来确定感应充电装置的待冷却的部件的最终热通量密度。根据热通量密度的第一预定阈值，能够将热绝缘区域或导热元件或导热区域布置在感应充电装置的待冷却的部件处。在具有低于或等于第一预定阈值的热通量密度的区域处，能够形成热绝缘区域。在具有高于第一预定阈值的热通量密度的区域处，能够形成导热元件或导热区域。因此，在具有低于或等于第一预定阈值的热通量密度的区域处和在具有高于第一预定阈值的热通量密度的区域处，能够实现这样的散热，即至少减小存在于这些区域之间的温度梯度。
能够定义第二预定阈值，从该第二预定阈值开始，热泵的使用能够是有利的。第二预定阈值能够大于第一预定阈值。
能够在具有低于或等于第二预定阈值且高于第一预定阈值的热通量密度的区域处形成无热泵的导热元件。能够在具有高于第二预定阈值的热通量密度的区域处形成具有热泵的导热元件。
第一预定阈值能够是5W/cm2，并且第二预定阈值能够是15W/cm2。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进中，规定至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置在至少暂时具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有至少一个导热元件，以及/或者至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置在至少暂时具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有至少一个导热元件，该至少一个导热元件具有各向异性热导率；以及/或者至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置在至少暂时具有至少15W/cm2的热通量密度的区域处具有带有热泵的至少一个导热元件。
这些区域指的是感应充电装置的待冷却的部件，尤其是电力电子器件单元和/或磁场导体单元和/或感应线圈。
在根据本发明的解决方案的另一有利实施例中，规定至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置，以及/或者其导热元件中的至少一个是自粘合的。能够规定所有的导热元件都是自粘合的。导热元件能够形成关于轴向轴线间隔开的两个自粘合表面。这使得简单且具有成本效益的制造成为可能。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进中，规定至少一个热传导装置，尤其是电子器件侧的热传导装置和/或磁场导体侧的热传导装置和/或线圈侧的热传导装置由电绝缘导热材料形成。特别地，线圈侧的热传导装置和/或其导热元件以完全电绝缘的方式形成。当电力电子器件单元不具有绝缘板以及/或者当冷却装置由导电材料形成时，电子器件侧的热传导装置和/或其导热元件以完全电绝缘的方式形成。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进中，规定壳体由浇注复合物形成以及/或者壳体内部至少部分地或完全地由浇注复合物填充。壳体和壳体内部能够分别由相同的经过硬化的或者共同的浇注复合物形成。浇注复合物能够具有比热传导装置和/或其导热元件和/或其导热区域的热导率差的热导率。
形成壳体内部的壳体能够形成为具有一个部件和/或一个部分。该一件式的和/或一部分式的壳体能够由浇注复合物、尤其是由硬化的浇注复合物形成。该一件式的和/或一部分式的壳体的壳体内部能够至少部分地或完全地由浇注复合物填充。能够相对于感应充电装置的环境对壳体内部进行流体密封。
本发明还涉及一种车辆充电系统，该车辆充电系统具有至少部分地由根据本发明的感应充电装置形成的固定感应充电站，以及/或者具有至少部分地由根据本发明的感应充电装置形成的车载感应充电装置的车辆，其中，车辆充电系统被形成用于从固定感应充电站向车辆的车载感应充电装置进行无线能量传输。对此，固定感应充电站能够与固定能量源连接。固定感应充电站能够被例如埋在路面中或者安装在路面上。固定感应充电站能够形成初级线圈，而车辆的感应充电装置能够形成次级线圈。
本发明还涉及一种用于根据本发明的车辆充电系统的车辆。该车辆包括至少部分地由根据本发明的感应充电装置形成的车载感应充电装置，以及与车载感应充电装置电耦接的牵引电池单元，其中，车载感应充电装置被形成用于为牵引电池单元提供电能。
车辆能够是具有至少一个旋转电机的电驱动车辆，其中，旋转电机负责车辆的驱动，并且经由牵引电池单元提供电能。车辆能够是道路车辆，尤其是无轨道路车辆。车辆能够是电动车辆、混合动力车辆或插电式混合动力车辆。
车载感应充电装置能够在布置车辆中的靠近路面处。能够规定，车载感应充电装置的感应线圈被布置成比冷却装置更靠近路面。
该车载感应充电装置能够具有集成的电力电子器件单元。
本发明还涉及一种用于根据本发明的车辆充电系统的固定感应充电站。固定感应充电站至少部分地由根据本发明的感应充电装置形成，其中固定感应充电站被形成用于向车辆的车载感应充电装置进行无线能量传输。固定感应充电站能够以导电的方式与固定能量源连接。固定感应充电站能够具有集成的电力电子器件单元或者独立的且空间上分离的电力电子器件单元。
固定感应充电站能够部分地或者完全地埋入路面中。固定感应充电站能够被放置在路面上。
能够规定，固定感应充电站的感应线圈被布置成比冷却装置更靠近车辆。
本发明的其他重要特征和优点将从从属权利要求、附图和借助于附图从相关联的附图描述中得出。
应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上文描述的特征和下面将进一步说明的特征不仅能够以分别指示的组合使用，而且能够以其他组合使用或者单独使用。
附图说明
在附图中示出了本发明的优选示例性实施例，并且在以下描述中对其进行进一步详细说明，其中，相同的附图标记表示相同或者相似或者功能相同的部件。
分别示意性地：
图1示出了根据本发明的感应充电装置的具有电力电子器件单元的第一示例性实施例，
图2示出了根据本发明的感应充电装置的具有多个电力电子器件单元的第二示例性实施例，
图3示出了根据本发明的感应充电装置的具有电力电子器件单元的第三示例性实施例，
图4示出了根据本发明的感应充电装置的具有各向异性热导率的导热元件的第四示例性实施例，
图5示出了根据本发明的感应充电装置的具有热电热泵的第五示例性实施例，
图6示出了根据本发明的感应充电装置的具有热泵的第六示例性实施例，
图7示出了感应线圈与磁场导体单元之间的区域的放大的详细视图，
图8示出了根据本发明的车辆充电系统，
图9示出了用于根据图8的车辆充电系统的车辆。
具体实施方式
图1示出了用于在图8中示出的车辆充电系统2的感应充电装置1。感应充电装置1具有形成壳体内部4的壳体3。
在壳体内部4中布置有用于冷却感应充电装置1的冷却装置5、用于引导磁场的磁场导体单元6和用于以预定传输功率进行无线能量传输的至少一个感应线圈7。
在壳体内部4中形成至少一个热传导装置8，所述至少一个热传导装置关于轴向轴线9形成在感应充电装置1的布置在壳体内部4中的至少两个部件之间。所述至少一个热传导装置8关于轴向轴线9的热导率至少部分地沿着与轴向轴线9基本上垂直和/或横向对准的至少一个横向轴线10变化。第二横向轴线(未示出)能够基本上垂直于轴向轴线9并基本上垂直于横向轴线10定向。这两个横向轴线能够限定横向平面，该横向平面能够基本上垂直于和/或正交于轴向轴线9定向。
此外，在壳体内部4中布置有至少一个电力电子器件单元11。然而，在未示出的实施例中，也能够规定，在壳体内部4中不布置电力电子器件单元。
至少一个电力电子器件单元11和冷却装置5关于轴向轴线9彼此间隔开地布置，其中，电子器件侧的热传导装置12关于轴向轴线9布置在至少一个电力电子器件单元11与冷却装置5之间。电子器件侧的热传导装置12例如以机械直接方式至少部分地接触电力电子器件单元11和冷却装置5。
冷却装置5和磁场导体单元6关于轴向轴线9彼此间隔开地布置，其中，磁场导体侧的热传导装置13关于轴向轴线9布置在冷却装置5与磁场导体单元6之间。磁场导体侧的热传导装置13例如以机械直接的方式至少部分地接触冷却装置5和磁场导体单元6。
磁场导体单元6和至少一个感应线圈7关于轴向轴线9彼此间隔开地布置，其中，线圈侧的热传导装置14关于轴向轴线9布置在磁场导体单元6与至少一个感应线圈7之间。线圈侧的热传导装置14以机械直接的方式至少部分地接触磁场导体单元6和至少一个感应线圈7。
电子器件侧的热传导装置12关于轴向轴线9的轴向热导率至少部分地沿着至少一个横向轴线10变化。对此，电子器件侧的热传导装置12具有关于横向轴线10彼此间隔开的几个导热元件15、15a，其中，在间隔开的导热元件15、15a之间形成热绝缘区域22。这些热绝缘区域22例如可以形成为专用空气区域。然而，也可以想到的是，这些热绝缘区域22由例如浇注复合物和/或基材形成，所述浇注复合物和/或基材具有比导热元件15、15a的热导率差的热导率。在图1中，作为电子器件侧的热传导装置12的示例，关于横向轴线10的两个外部导热元件15a和15k被提供有单独的附图标记。每个热传导装置能够具有关于横向轴线10的两个外部导热元件，其中，这些外部导热元件在下文中未被提供单独的附图标记。在图1中，导热元件15、15a关于横向轴线10以基本上等距的方式布置。在以下描述和附图中，电子器件侧的热传导装置12的导热元件由附图标记15a表示。
磁场导体侧的热传导装置13关于轴向轴线9的轴向热导率至少部分地沿着至少一个横向轴线10变化。对此，磁场导体侧的热传导装置13具有关于横向轴线10彼此间隔开的几个导热元件15b，其中，在间隔开的导热元件15b之间形成有热绝缘区域22b。这些热绝缘区域22b能够形成为例如专用空气区域。然而，也可以想到的是，这些热绝缘区域22b由例如浇注复合物和/或基材形成，所述浇注复合物和/或基材具有比导热元件15b的热导率差的热导率。在图1中，导热元件15b关于横向轴线10以基本上等距的方式布置。在以下的描述和附图中，磁场导体侧的热传导装置13的导热元件由附图标记15b表示。
线圈侧的热传导装置14关于轴向轴线9的轴向热导率至少部分地沿着至少一个横向轴线10变化。对此，线圈侧的热传导装置14具有关于横向轴线10彼此间隔开的几个导热元件15c，其中，在间隔开的导热元件15c之间形成有热绝缘区域22c。这些热绝缘区域22c能够形成为例如专用空气区域。然而，也可以想到的是，这些热绝缘区域22c由例如浇注复合物和/或础材料形成，所述浇注复合物和/或础材料具有比导热元件15c的热导率差的热导率。在图1中，导热元件15c关于横向轴线10至少部分地以基本上等距的方式布置，然而，在外部导热元件15c之间关于横向轴线10总体上形成不等距的或分别变化的间距。在以下描述和附图中，线圈侧的热传导装置14的导热元件由附图标记15c表示。
能够沿着至少一个感应线圈7的绕组路径连续地形成导热元件15c。在这种情况下，沿着至少一个感应线圈7的绕组路径连续地形成导热元件15c，其中，在所示附图的平面视图中(横跨轴向轴线9和横向轴线10)，这种连续的导热元件15形成关于横向轴线10彼此间隔开的几个导热元件15c，尤其是导热元件部分15c。
在图2中，相比于图1，在壳体内部4中布置有几个电力电子器件11、11a和11b，其中，这些电力电子器件关于横向轴线10彼此间隔开地布置。
电力电子器件11、11a和11b关于轴向轴线9与冷却装置5间隔开地布置，其中，电子器件侧的热传导装置12关于轴向轴线9至少部分地布置在相应的电力电子器件单元11、11a、11b与冷却装置5之间。电子器件侧的热传导装置12至少部分地以机械直接的方式接触电力电子器件单元11a和冷却装置5。电子器件侧的热传导装置12至少部分地以机械直接的方式接触电力电子器件单元11b和冷却装置5。电子器件侧的热传导装置12至少部分地以机械直接的方式接触电力电子器件单元11和冷却装置5。
与图1相比，图3中的电子器件侧的热传导装置12和磁场导体侧的热传导装置13具有关于横向轴线10不等距或变化间距的导热元件15a或15b。由此，能够提供热导率变化，该热导率变化形成为使得感应充电装置1的待冷却的部件，尤其是电力电子器件单元11和/或磁场导体单元6和/或感应线圈7形成基本上均匀的温度分布。
与图2有所不同，图4示出了电子器件侧的热传导装置12具有至少一个导热元件16，该导热元件具有各向异性的热导率。该导热元件16也能够被称为散热器。该导热元件16关于至少一个横向轴线10能够具有横向热导率，该横向热导率大于导热元件16关于轴向轴线9的轴向热导率。
电力电子器件单元11a作为示例部分地由电路板25形成，该电路板通过电触点24形成电子部件23的电源供应。电子部件23例如具有能够经由导热元件16减小的高的热通量密度。为此能够规定，导热元件16具有比电子部件23的区域的横向范围更大的横向范围，该电子部件的区域以机械直接接触的方式贴靠在导热元件16上。具有各向同性的热导率的导热元件15a能够关于轴向轴线9布置在导热元件16与冷却装置5之间。
与图2有所不同，图5示出了第一热传导装置12具有至少一个导热元件17，该导热元件带有热电热泵。电力电子器件单元11a作为示例部分地由电路板25形成，该电路板通过电触点24形成电子部件23的电源供应。电子部件23具有例如高的热通量密度，该热通量密度能够通过导热元件17主动地消散掉。
导热元件17作为示例具有两个热电元件27，所述两个热电元件通过导体桥26以导电的方式相互连接。导体桥26经由电触点24a与电路板25连接，其中，能够通过电力电子器件单元11a经由开关元件29，尤其是经由电子部件23对导热元件17的电源供应进行控制和/或调节。
导体桥26经由金属化陶瓷衬底28和/或材料接合的连接部30以材料接合的方式分别连接在电子部件23上或冷却装置5上。例如能够通过焊接形成材料接合的连接部30。金属化能够使陶瓷衬底更好地被连接，例如从而促进或改进焊接工艺。
与图2有所不同，图6示出了电子器件侧的热传导装置12具有至少一个导热元件17，该导热元件形成热泵，该热泵通过封装在热泵中的制冷剂或冷却剂的相变形成热量传递。对此，热泵分别具有蒸发室31或蒸发区，该蒸发室或蒸发区关于横向轴线10分别形成在由热泵形成的两个冷凝室之间或者冷凝区之间。由于该热泵具有比例如电子部件的横向范围更大的横向范围，因此也能够减小热通量密度，其中提供了整体形成的散热器。热泵能够经由导热元件15连接至电子部件23。热泵能够例如以材料接合的方式，尤其是通过焊接连接至冷却装置5。例如能够通过焊接形成材料接合的连接部30。
图7示出了线圈侧的热传导装置14的放大部分的细节。在磁场导体单元6关于轴向轴线9没有布置感应线圈7、尤其是没有布置感应线圈7的绞合线的区域61处，形成热绝缘区域22c。绝缘区域22c能够是空气区域。
在磁场导体单元6关于轴向轴线9布置有感应线圈7、尤其是感应线圈7的绞合线的区域60和62处，能够分别形成导热区域15c或15cc以及/或者，分别形成导热元件15c或15cc，在此处，导热区域和/或导热元件示出为具有黑色区域。
线圈侧的热传导装置14能够部分地(参照15c)或者完全地(参照15cc)通过导热区域和/或导热元件填充关于轴向轴线形成在感应线圈7与磁场导体单元6之间的空间。这种通过导热区域和/或导热元件进行的填充关于横向轴线10能够具有部分地或完全地对应于绞合线直径33的范围。
在未示出的实施例中，在感应线圈7与磁场导体单元6之间关于轴向轴线形成的空间能够仅部分地(参见15c)通过线圈侧的热传导装置14的导热区域和/或导热元件填充。在未示出的另一实施例中，在感应线圈7与磁场导体单元6之间关于轴向轴线形成的空间能够仅完全(参见15cc)通过线圈侧的热传导装置14的导热区域和/或导热元件填充。也可以想到这两个实施例的部分组合，如图7中的示例所示。此处，在感应线圈7与磁场导体单元6之间关于轴向轴线形成的空间部分局部地(参见15c)和部分完全地(参见15cc)由线圈侧的热传导装置14的导热区域和/或导热元件填充。
图8示出了根据本发明的车辆充电系统2，该车辆充电系统具有固定感应充电站18和车辆19，该固定感应充电站至少部分地由感应充电装置1形成，并且该车辆具有至少部分地由感应充电装置1形成的车载感应充电装置20。车辆充电系统2被形成用于从固定感应充电站18向车辆19的车载感应充电装置20进行无线能量传输。
图9示出了用于车辆充电系统的车辆19。车辆19具有至少部分地由感应充电装置1形成的车载感应充电装置20。此外，车辆19具有与车载感应充电装置20电耦接的牵引电池单元21，其中，车载感应充电装置20被形成用于向牵引电池单元21提供电能。

Claims (48)

1.一种用于车辆充电系统(2)的感应充电装置(1)，包括：
-壳体(3)，所述壳体形成壳体内部(4)，
-用于冷却所述感应充电装置(1)的冷却装置(5)，所述冷却装置布置在所述壳体内部(4)中，
-用于引导磁场的磁场导体单元(6)，所述磁场导体单元布置在所述壳体内部(4)中，
-用于以预定的传输功率进行无线能量传输的至少一个感应线圈(7)，所述至少一个感应线圈布置在所述壳体内部(4)中，
-至少一个热传导装置(8)，用于在所述感应充电装置(1)的布置在所述壳体内部(4)中的至少两个部件之间传递热量，所述至少一个热传导装置布置在所述壳体内部(4)中，
-其中，所述至少一个热传导装置(8)关于轴向轴线(9)布置在所述感应充电装置(1)的布置在所述壳体内部(4)中的至少两个部件之间，
-其中，所述至少一个热传导装置(8)具有关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率，
-其中，所述至少一个热传导装置(8)的轴向热导率关于至少一个横向轴线(10)至少部分地变化，所述至少一个横向轴线基本上横向于所述轴向轴线(9)定向，
-其中，所述至少一个热传导装置(8)由几个导热元件形成，并且其中，至少两个导热元件关于至少一个横向轴线(10)彼此间隔开地布置。
2.根据权利要求1所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
所述冷却装置(5)形成为能够被流体流过的冷却体。
3.根据前述权利要求之一所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
在所述壳体内部(4)中布置有至少一个电力电子器件单元(11)。
4.根据权利要求3所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述至少一个电力电子器件单元(11)和所述冷却装置(5)被布置成关于所述轴向轴线(9)彼此间隔开，
-至少一个热传导装置(8)由电力电子器件单元侧的热传导装置形成，所述电力电子器件单元侧的热传导装置关于所述轴向轴线(9)布置在所述至少一个电力电子器件单元(11)与所述冷却装置(5)之间，
-所述电力电子器件单元侧的热传导装置至少部分地布置在所述电力电子器件单元(11)和所述冷却装置(5)上，
-其中，所述电力电子器件单元侧的热传导装置具有关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率，
-其中，所述电力电子器件单元侧的热传导装置的轴向热导率关于至少一个横向轴线(10)至少部分地变化。
5.根据权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述冷却装置(5)和所述磁场导体单元(6)被布置成关于所述轴向轴线(9)彼此间隔开，
-至少一个热传导装置(8)由磁场导体单元侧的热传导装置形成，所述磁场导体单元侧的热传导装置关于所述轴向轴线(9)布置在所述冷却装置(5)与所述磁场导体单元(6)之间，
-所述磁场导体单元侧的热传导装置至少部分地布置在所述冷却装置(5)和所述磁场导体单元(6)上，
-其中，所述磁场导体单元侧的热传导装置具有关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率，
-其中，所述磁场导体单元侧的热传导装置的轴向热导率关于至少一个横向轴线(10)至少部分地变化。
6.根据权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述磁场导体单元(6)和所述至少一个感应线圈(7)被布置成关于所述轴向轴线(9)彼此间隔开，
-至少一个热传导装置(8)由感应线圈侧的热传导装置形成，所述感应线圈侧的热传导装置关于所述轴向轴线(9)布置在所述磁场导体单元(6)与所述至少一个感应线圈(7)之间，
-所述感应线圈侧的热传导装置至少部分地布置在所述磁场导体单元(6)和所述至少一个感应线圈(7)上。
7.根据权利要求6所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述感应线圈侧的热传导装置具有关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率，其中，所述感应线圈侧的热传导装置的轴向热导率关于至少一个横向轴线(10)至少部分地变化，以及/或者
-根据所述至少一个感应线圈(7)的绕组路径连续地或至少部分地形成所述感应线圈侧的热传导装置，以及/或者
-所述感应线圈侧的热传导装置被形成为使得所述至少一个感应线圈(7)的关于所述轴向轴线(9)与所述磁场导体单元(6)相对的每个线圈区段经由所述感应线圈侧的热传导装置的至少一个区段以热接触方式与所述磁场导体单元(6)连接。
8.根据权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
至少一个热传导装置(8)沿着至少一个横向轴线(10)形成关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率的至少部分地线性变化和/或部分地非线性变化。
9.根据权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-至少一个热传导装置(8)具有带有各向异性的热导率的至少一个导热元件，以及/或者
-至少一个热传导装置(8)具有带有关于至少一个横向轴线(10)的横向热导率的至少一个导热元件，所述横向热导率大于所述导热元件关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率。
10.根据前述权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-至少一个热传导装置(8)具有带有热泵的至少一个导热元件，以及/或者
-至少一个热传导装置(8)具有带有热电热泵的至少一个导热元件，以及/或者
-至少一个热传导装置(8)具有带有热泵的至少一个导热元件，其中，由所述热泵通过封装在所述热泵中的冷却剂的相变来形成热量传递。
11.根据权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
至少一个热传导装置(8)具有热导率的变化，所述热导率的变化被形成为使得所述感应充电装置(1)的待冷却的部件形成基本上均匀的温度分布。
12.根据权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-至少一个热传导装置(8)在至少暂时地具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有至少一个导热元件，以及/或者
-至少一个热传导装置(8)在至少暂时地具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有带有各向异性的热导率的至少一个导热元件，以及/或者
-至少一个热传导装置(8)在至少暂时地具有至少15W/cm2的热通量密度的区域处具有带有热泵的至少一个导热元件。
13.根据权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
至少一个热传导装置(8)以及/或者它们的导热元件中的至少一个是自粘合的。
14.根据权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
至少一个热传导装置(8)由电绝缘导热材料形成。
15.根据权利要求1或2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
所述壳体(3)由浇注复合物形成以及/或者所述壳体内部(4)至少部分地或完全地由浇注复合物填充。
16.根据权利要求2所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述冷却装置(5)形成为能够被气体流过的和/或能够被液体流过的冷却体。
17.根据权利要求8所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述部分地非线性变化是部分地阶跃式变化。
18.根据权利要求8所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述部分地非线性变化是部分地不连续变化。
19.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述电力电子器件单元侧的热传导装置沿着至少一个横向轴线(10)形成关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率的至少部分地线性变化和/或部分地非线性变化。
20.根据权利要求5所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述磁场导体单元侧的热传导装置沿着至少一个横向轴线(10)形成关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率的至少部分地线性变化和/或部分地非线性变化。
21.根据权利要求6所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述感应线圈侧的热传导装置沿着至少一个横向轴线(10)形成关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率的至少部分地线性变化和/或部分地非线性变化。
22.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述电力电子器件单元侧的热传导装置由几个导热元件形成，
-其中，至少两个导热元件关于至少一个横向轴线(10)彼此间隔开地布置。
23.根据权利要求5所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述磁场导体单元侧的热传导装置由几个导热元件形成，
-其中，至少两个导热元件关于至少一个横向轴线(10)彼此间隔开地布置。
24.根据权利要求6所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述感应线圈侧的热传导装置由几个导热元件形成，
-其中，至少两个导热元件关于至少一个横向轴线(10)彼此间隔开地布置。
25.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述电力电子器件单元侧的热传导装置具有带有各向异性的热导率的至少一个导热元件，以及/或者
-所述电力电子器件单元侧的热传导装置具有带有关于至少一个横向轴线(10)的横向热导率的至少一个导热元件，所述横向热导率大于所述导热元件关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率。
26.根据权利要求5所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述磁场导体单元侧的热传导装置具有带有各向异性的热导率的至少一个导热元件，以及/或者
-所述磁场导体单元侧的热传导装置具有带有关于至少一个横向轴线(10)的横向热导率的至少一个导热元件，所述横向热导率大于所述导热元件关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率。
27.根据权利要求6所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述感应线圈侧的热传导装置具有带有各向异性的热导率的至少一个导热元件，以及/或者
-所述感应线圈侧的热传导装置具有带有关于至少一个横向轴线(10)的横向热导率的至少一个导热元件，所述横向热导率大于所述导热元件关于所述轴向轴线(9)的轴向热导率。
28.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述电力电子器件单元侧的热传导装置具有带有热泵的至少一个导热元件，以及/或者
-所述电力电子器件单元侧的热传导装置具有带有热电热泵的至少一个导热元件，以及/或者
-所述电力电子器件单元侧的热传导装置具有带有热泵的至少一个导热元件，其中，由所述热泵通过封装在所述热泵中的冷却剂的相变来形成热量传递。
29.根据权利要求5所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述磁场导体单元侧的热传导装置具有带有热泵的至少一个导热元件，以及/或者
-所述磁场导体单元侧的热传导装置具有带有热电热泵的至少一个导热元件，以及/或者
-所述磁场导体单元侧的热传导装置具有带有热泵的至少一个导热元件，其中，由所述热泵通过封装在所述热泵中的冷却剂的相变来形成热量传递。
30.根据权利要求6所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述感应线圈侧的热传导装置具有带有热泵的至少一个导热元件，以及/或者
-所述感应线圈侧的热传导装置具有带有热电热泵的至少一个导热元件，以及/或者
-所述感应线圈侧的热传导装置具有带有热泵的至少一个导热元件，其中，由所述热泵通过封装在所述热泵中的冷却剂的相变来形成热量传递。
31.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述电力电子器件单元侧的热传导装置具有热导率的变化，所述热导率的变化被形成为使得所述感应充电装置(1)的待冷却的部件形成基本上均匀的温度分布。
32.根据权利要求31所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述待冷却的部件是电力电子器件单元(11)。
33.根据权利要求5所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述磁场导体单元侧的热传导装置具有热导率的变化，所述热导率的变化被形成为使得所述感应充电装置(1)的待冷却的部件形成基本上均匀的温度分布。
34.根据权利要求33所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述待冷却的部件是磁场导体单元(6)。
35.根据权利要求6所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述感应线圈侧的热传导装置具有热导率的变化，所述热导率的变化被形成为使得所述感应充电装置(1)的待冷却的部件形成基本上均匀的温度分布。
36.根据权利要求35所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述待冷却的部件是感应线圈(7)。
37.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述电力电子器件单元侧的热传导装置在至少暂时地具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有至少一个导热元件，以及/或者
-所述电力电子器件单元侧的热传导装置在至少暂时地具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有带有各向异性的热导率的至少一个导热元件，以及/或者
-所述电力电子器件单元侧的热传导装置在至少暂时地具有至少15W/cm2的热通量密度的区域处具有带有热泵的至少一个导热元件。
38.根据权利要求5所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述磁场导体单元侧的热传导装置在至少暂时地具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有至少一个导热元件，以及/或者
-所述磁场导体单元侧的热传导装置在至少暂时地具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有带有各向异性的热导率的至少一个导热元件，以及/或者
-所述磁场导体单元侧的热传导装置在至少暂时地具有至少15W/cm2的热通量密度的区域处具有带有热泵的至少一个导热元件。
39.根据权利要求6所述的感应充电装置(1)，其特征在于，
-所述感应线圈侧的热传导装置在至少暂时地具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有至少一个导热元件，以及/或者
-所述感应线圈侧的热传导装置在至少暂时地具有至少5W/cm2的热通量密度的区域处具有带有各向异性的热导率的至少一个导热元件，以及/或者
-所述感应线圈侧的热传导装置在至少暂时地具有至少15W/cm2的热通量密度的区域处具有带有热泵的至少一个导热元件。
40.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述电力电子器件单元侧的热传导装置以及/或者它们的导热元件中的至少一个是自粘合的。
41.根据权利要求5所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述磁场导体单元侧的热传导装置以及/或者它们的导热元件中的至少一个是自粘合的。
42.根据权利要求6所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述感应线圈侧的热传导装置以及/或者它们的导热元件中的至少一个是自粘合的。
43.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述电力电子器件单元侧的热传导装置由电绝缘导热材料形成。
44.根据权利要求5所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述磁场导体单元侧的热传导装置由电绝缘导热材料形成。
45.根据权利要求6所述的感应充电装置(1)，其特征在于，所述感应线圈侧的热传导装置由电绝缘导热材料形成。
46.一种车辆充电系统(2)，包括：
-固定感应充电站(18)，所述固定感应充电站至少部分地由根据权利要求1至45之一所述的感应充电装置(1)形成，以及/或者
-车辆(19)，所述车辆具有至少部分地由根据权利要求1至45之一所述的感应充电装置(1)形成的车载感应充电装置(20)，
-其中，所述车辆充电系统(2)被形成用于从所述固定感应充电站(18)向所述车辆(19)的车载感应充电装置(20)进行无线能量传输。
47.一种用于根据权利要求46所述的车辆充电系统(2)的车辆(19)，包括：
-车载感应充电装置(20)，所述车载感应充电装置至少部分地由根据权利要求1至45之一所述的感应充电装置(1)形成，
-牵引电池单元(21)，所述牵引电池单元与所述车载感应充电装置(20)电耦接，
-其中，所述车载感应充电装置(20)被形成用于向所述牵引电池单元(21)提供电能。
48.一种用于根据权利要求46所述的车辆充电系统(2)的固定感应充电站(18)，
-其中，所述固定感应充电站(18)至少部分地由根据权利要求1至45之一所述的感应充电装置(1)形成，
-其中，所述固定感应充电站(18)被形成用于向所述车辆(19)的车载感应充电装置(20)进行无线能量传输。
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