CN114312379A - 感应充电装置的地面组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于感应充电装置(2)的地面组件(1)，其用于对停在亚表面(6)上的机动车辆(3)进行充电，其包括线圈(5)和具有至少一个芯体(11)的芯组件(10)。地面组件(1)的简化构造和改进的效率通过以下获得：地面组件(1)包括沿亚表面(6)延伸的基板(8)和将线圈(5)保持为与基板(8)间隔开的安装支撑件(12)，其中安装支撑件(12)包括固定芯组件(11)的安装结构(13)和从安装结构(13)延伸到基板(8)以用于将芯组件(11)支撑在基板(8)上的至少一个局部支撑体(15)。

Description

感应充电装置的地面组件
技术领域
本发明涉及一种用于对机动车辆进行感应充电的感应充电装置的地面组件，该地面组件在用于为机动车辆充电期间布置在机动车辆下方。
背景技术
在电动或部分电动的机动车辆中，需要对机动车辆的电能存储器进行定期充电。为此目的，能够建立机动车辆与外部电能源之间的直接电连接，例如功率连接。然而，这需要用户的手动活动。
此外已知的是，为机动车辆、即特别是电能存储器进行感应充电，其例如能够是蓄电池。对应的充电装置分别包括机动车辆中和机动车辆外部的组件。在机动车辆外部的组件中定位有初级线圈，该初级线圈与机动车辆中组件的次级线圈感应地相互作用以便为机动车辆充电。机动车辆中的组件也被称为机动车辆组件或车辆组件。通常，机动车辆外部的组件在操作期间定位在机动车辆下方并且也被称为地面组件或“地面组件(groundassembly)”。
在充电装置的操作期间，待充电的机动车辆位于亚表面上。地面组件通常放置在亚表面上，特别是处于亚表面(subsurface)上。同样，地面组件能够至少部分地形成亚表面。还可以想到将地面组件布置在亚表面下。在任何情况下，地面组件都必须被设计为使得其能够支撑重负载，特别是还能够支撑利用充电装置来充电的机动车辆的负载。这也特别重要，因为用于充电的机动车辆被驱动到亚表面上并远离该亚表面，并且就此而言，特别是在调车期间，即使当机动车辆在充电操作期间使用的预期情况下本身不会将任何直接负载转移到地面组件上，其也能够将对应的负载转移到地面组件上。这意味着在理想情况下机动车辆不会直接在地面组件上方行驶，但这例如在调车期间确实能够发生。出于这个原因，需要设计地面组件，特别是针对在被驶过时能够出现的负载来设计地面组件。
在充电装置的操作期间，特别是由待生成的功率输出所引起的热量能够在相应的组件中，特别是在地面组件中产生。在地面组件的情况下，这种热量能够导致地面组件和/或相邻物体的不期望的温度升高。
本发明的目的在于提出一种用于开头所述类型的感应充电装置的地面组件的改进实施例或至少另一实施例，其特征特别在于简化的构造和增加的输出。
根据本发明，该目的通过独立权利要求1的主题来解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。
发明内容
本发明基于为感应充电装置的地面组件配备有横向于间隙方向呈板状延伸的基板的总体思想，其中，用于磁通量控制的线圈和芯组件在间隙方向上与基板间隔开，并且在使用中与待充电的机动车辆间隔开，并且其中，安装支撑件经由至少一个局部布置的支撑件将芯组件支撑在基板上。经由至少一个支撑体来支撑芯组件，导致了负载从芯组件到基板的有效传递，使得实现了在机械上稳定地形成地面组件，同时防止或至少降低损坏的风险，特别是芯组件的断裂风险。同时，通过至少一个支撑体在芯组件与基板之间的局部布置形成流动空间，通过该流动空间在芯组件与基板之间能够传递热量，以便有效地冷却地面组件。地面组件的有效冷却导致地面组件能够以增加的输出和增加的效率来操作。能够达到数千瓦的增加的输出特别地允许为待充电的机动车辆加速充电。此外，基板对芯组件和/或线圈的电磁影响至少通过基板与线圈的间隔开的布置从而减少。因此，至少减少了线圈生成的磁场的干扰。因此，本发明的思想导致改进的机械稳定性同时增加地面组件的效率。
根据本发明的思想，地面组件包括基板。基板还包括线圈，该线圈包括至少一个线圈绕组。另外，地面组件包括在间隙方向上与基板间隔开并与线圈间隔开的并且用于磁通量控制的芯组件。在此，芯组件在间隙方向上布置在基板与线圈绕组之间。芯组件包括至少一个芯体，该芯体形成为板状并且横向于间隙方向呈板状延伸。安装支撑件包括在间隙方向上与基板间隔开的安装结构。在此，至少一个芯体通过安装结构来定位。在间隙方向上，安装结构与基板间隔开，以使得在安装结构与基板之间形成中空空间，该中空空间在下文中也被称为下中空空间。此外，安装支撑件包括在安装结构与基板之间的至少一个支撑体，该支撑体在间隙方向上延伸穿过下中空空间并被支撑在基板上，并因此将芯组件支撑在基板上。相应的至少一个支撑体局部地延伸穿过下中空空间，使得至少一个支撑体在下中空空间中留下流动空间，流动路径引入该流动空间。
在此，至少一个支撑体通过下中空空间的局部延伸意味着至少一个支撑体穿透下中空空间，但不填满该下中空空间。因此，流动空间保留在下中空空间中。优选地，流动空间大于由至少一个支撑体所占据的空间。
优选地，至少一个芯体中的至少一个，特别优选地相应的芯体，被支撑在至少一个支撑体之一上，其下侧面向基板。这意味着其下侧位于支撑体上的支撑表面小于整个下侧。因此，没有局部负载从芯体转移到支撑体。因此，所实现的减小的弯曲应力导致减小的损坏风险，特别是芯体破裂的风险。
有利地，安装结构将至少一个芯体定位并保持在横向于间隙方向延伸的平面中。当安装结构横向于间隙方向来保持并定位至少一个芯体时是优选的。
特别地，至少一个芯体中的至少一个，有利地相应的芯体，利用下侧仅支撑在至少一个支撑体之一上。因此，在基板方向上的在间隙方向上的负载传递仅通过至少一个支撑体来发生。这导致至少一个芯体的弯曲应力进一步降低并且因此导致至少一个芯体的损坏风险和/或破裂风险的特别有效的降低。
在使用过程中，线圈和芯组件实际上布置在基板面向待充电机动车辆的一侧上。在此过程中，车辆行驶到或停在亚表面上以进行感应充电。间隙方向实际上平行于亚表面的法线延伸。因此，基板实际上沿着亚表面延伸。
在使用期间，地面组件的基板优选地布置在亚表面上。特别地，基板被支撑在亚表面上。
还可以想到将基板在间隙方向上布置在亚表面之下。还可以想到将地面组件完全布置在亚表面之下。
在操作期间，线圈生成磁场。具有至少一个芯体的芯组件用于磁通量控制。在此，芯组件确保防止或至少减少了磁场在基板方向上的传播。这特别导致能量损失的减少以及因此导致效率的提高。为此目的，至少一个芯体具有至少为2的相对磁导率μr。因此：μr≥2适用于至少一个芯体的相对磁导率μr。另外，至少一个芯体为此目的与线圈电隔离。
线圈与芯组件间隔开的布置能够借助于布置在线圈与芯组件之间的隔板来实现。实际上，隔板是没有电磁性的，优选是塑料隔板。在此，背离基板的至少一个芯体中的至少一个的顶侧能够抵靠隔板。还可以想到，线圈绕组至少部分地位于隔板上。
通常，芯组件能够包括单个芯体。
优选的是其中芯组件包括两个或更多个这样的芯体的实施例。因此，芯组件的机械稳定性增加，特别是因为随着芯体尺寸的减小而降低了破裂风险。
优选地，相应的芯体是铁氧体，优选是铁氧体板。
有利地，地面组件包括在间隙方向上与基板相对的盖，其中，线圈和芯组件布置在基板与盖之间。盖和基板优选地在间隙方向上界定其中布置有线圈和芯组件以及安装支撑件的容积。下中空空间因此布置在该容积中，特别地是容积的一部分。
线圈和芯组件优选地在间隙方向上与盖间隔开。因此，在线圈与盖之间形成另外的中空空间，其在下文中也被称为上中空空间。因此，上中空空间和下中空空间被界定在该容积中，其中安装支撑件和线圈以及芯组件定位在该容积中。
地面组件在间隙方向上延伸。另外，地面组件在横向于间隙方向延伸的横向方向和横向于间隙方向且横向于横向方向延伸的宽度方向上延伸。有利地，地面组件的形状基本上形成为长方体。这使得在亚表面上和/或亚表面处和/或亚表面中的地面组件的简化使用成为可能。
地面组件实际上包括用于为线圈供电的电力电子设备。电力电子设备能够包括一个或更多个部件，例如用于将直流电转换为交流电的逆变器和/或用于功率调节的可调阻抗匹配网络(也被称为“TMN”)和/或功率因数校正(也被称为“PFC”)。相应的部件能够被布置在中空空间之一中和/或在中空空间外部布置在壳体中，该壳体与中空空间分隔开，特别是磁屏蔽的。该壳体(在此也被称为外壳体)的形状能够是大致长方体。
至少一个芯体的横向于间隙方向的板状延伸特别是指至少一个芯体在由宽度方向和横向方向所限定的平面中扁平地延伸。特别地，芯体在间隙方向上的延伸小于在宽度方向和/或在横向方向上的延伸。优选地，芯体在宽度方向和/或横向方向上的延伸是在间隙方向上延伸的至少两倍。优选地，芯体具有基本上纵向的长方体形状。
下中空空间特别地允许从芯组件到基板的热传递以及因此的有效冷却。有利地，气体(优选空气)定位在下中空空间中，使得特别是芯组件经由气体，特别是经由空气来将热量传递到基板。气体在下文中通常也被称为空气。
此外，下中空空间能够特别用于容纳地面组件的另外的部件，例如电子部件，特别是电路板，其中，至少一个电子部件和/或至少一个电路板能够是用于为线圈供电的组件的电力电子设备的一部分。就目前而言，这些另外的部件同样经由基板来冷却。
在充电装置中，线圈实际上用作初级线圈，该初级线圈与机动车辆上/中的次级线圈相互作用。在操作期间，初级线圈生成与次级线圈感应地相互作用的交变磁场。
通常，线圈能够是任何设计。
优选地，线圈是扁平线圈。这导致线圈与机动车辆的次级线圈的改进的电磁相互作用。另外，能够以更节省空间的方式设计地面组件。在此，扁平线圈包括扁平缠绕的线圈绕组。优选地，线圈绕组在横向于间隙方向延伸的平面中缠绕，特别是螺旋缠绕。
线圈绕组有利地支撑在支撑件中，该支撑件在下文中也被称为线圈绕组支撑件。线圈绕组支撑件优选地与安装支撑件分隔开。在此优选的是，线圈绕组支撑件也呈板状延伸。
线圈绕组支撑件能够被支撑在安装支撑件上。因此，线圈绕组支撑件和线圈绕组也经由安装支撑件被支撑在基板上。
实际上，在安装支撑件与线圈之间优选地不发生电磁相互作用。为此目的，安装支撑件由合适的材料制成。特别地，安装支撑件由塑料制成。
如上所述，基板优选地在间隙方向上形成界定容积的组件的下部件。为此目的，基板也能够被称为地面板。
优选的是，基板由金属和/或金属合金制成。因此，实现了到基板的改进的热传递并且因此实现了地面组件、特别是芯组件和/或线圈的改进的冷却。以此方式，基板附加地同时用于朝向基板的背离线圈的一侧以及因此朝向外侧的电磁屏蔽。
一般地，线圈与芯组件之间到基板在间隙方向上的间隙能够是任意的。特别地，该间隙为几毫米至几厘米。以此方式，减少了安装空间需求。利用附加地用作电磁屏蔽的基板，附加地实现了相对于随着电磁屏蔽的增加而充分减少基板与芯组件的相互作用的来自芯组件的优化的间隙尺寸。
与从芯组件到基板的间隙尺寸相比，线圈在间隙方向上到芯组件的间隙尺寸优选更小。特别地，从芯组件到基板的间隙尺寸为从芯组件到线圈的间隙尺寸的至少两倍，优选至少四倍。线圈与芯组件的间隙距离能够由在间隙方向上延伸的隔板的厚度来提供。
在优选实施例中，基板形成为冷却板，冷却剂的流动路径引入(lead through)该冷却板。为此目的，能够在基板中形成界定流动路径的至少一个通道。以此方式，基板的主动冷却并且因此地面组件的改进的冷却能够利用冷却剂来发生。在此，基板能够经由合适的连接部件来连接到冷却剂回路。
其中用于至少一个芯体中的至少一个的安装支撑件包括相关联的支撑体的实施例被认为是优选的。这意味着具有下侧的相应芯体，优选排他地，局部地支撑在相关联的支撑体上，使得经由下侧，优选排他地，发生局部负载转移到相关联的支撑体中。在此特别优选的是，支撑体在相关联的芯体的横向方向和宽度方向上居中地布置。有利地，用于相应芯体的安装支撑件包括相关联的支撑体，其在相关联芯体的横向方向和宽度方向上居中地布置。特别优选地，对于至少一个芯体中的至少一个，有利地对于相应的芯体，安装支撑件包括单个这样的支撑体。在此利用以下已知内容，板状芯体，特别是具有增加的机械不稳定性的铁氧体板，相对于弯曲应力特别脆，这特别能够由于机动车辆的负载而发生，并且这种不稳定性在更大程度上存在于出现拉伸应力的那一侧上。这通过支撑体的局部的、优选附加地居中的布置来抵消，使得提高了芯体的机械稳定性并因此提高了线圈的机械稳定性。特别地，因此能够通过芯体的局部、优选附加地居中的支撑来实现具有大流动空间的高机械稳定性以及因此在减轻重量的同时改进冷却。因此优选的是，支撑体的横截面小于芯体的面向基板的下侧，使得支撑体局部地支撑芯体(即不是在整个下侧上方)并且优选地在居中处。因此，芯体优选地利用下侧局部地并居中地支撑在支撑体上。结果，发生了局部负载转移到支撑体。因此，有效避免或至少减少了对芯体的损坏。
有利的实施例是，在至少一个芯体中的至少一个的面向基板的下侧上的安装结构包括开口，其中下侧经由该开口流体连接到下中空空间。这导致芯体的改进的冷却并且因此导致改进的效率。优选的是，用于相应的至少一个芯体的安装结构包括这样的开口。因此，进一步改进了冷却并因此改进了地面组件的效率。
在有利的实施例中，用于至少一个芯体中的至少一个、优选地用于相应芯体的安装结构包括框架。框架尺寸和设计被确定为使得其将芯体横向于间隙方向定位在安装结构中。因此，以简单且准确的方式实现了芯体在地面组件中的限定位置。以此方式，实现了地面组件的简化生产。同时，通过至少一个芯体的定位来精确地和/或更准确地实现了所期望的电磁功能并且因此增加了地面组件的效率。
有利地，芯体的框架界定安装结构中的相关联的开口。因此，发生了安装支撑件、特别是安装结构的简化构造。
优选地，芯体被居中地容纳在框架中。此外，优选的是与芯体相关联的支撑体居中地布置在框架中。因此，发生有利的力传递并因此经由支撑体将负载传递到基板。因此，特别是芯体的机械稳定性得到改进。
相应的框架实际上包括框架壁。在此，至少一个框架壁能够是两个框架的一部分。这意味着框架壁能够定位两个相邻的芯体。特别地，至少一个框架壁能够布置在两个相邻的芯体之间。
作为框架的替代或附加，该至少一个芯体中的至少一个能够被粘合到安装结构以用于定位。同样可以想到利用框架，特别是利用安装结构来包覆成型该至少一个芯体。还可以想到将至少一个芯体中的至少一个放置在单独制造的壳体中，以便然后将其定位在安装结构中。
为了定位芯体，可以想到形成具有在基板方向上突出的突起部的隔板。
优选地，与芯体相关联的支撑体穿透开口，使得芯体利用下侧优选局部地并居中地支撑在支撑体上。因此，下侧与支撑体接触。以这种方式，发生了局部负载转移到支撑体上。因此，有效避免或至少减少了对芯体的损坏。
在优选实施例中，安装结构在至少一个开口中的至少一个的区域中通过支架来被加固和/或加强。在此，安装结构包括用于至少一个开口中的至少一个的相关联的支架，其横向或倾斜于间隙方向延伸穿过开口。至少一个支架有利地与相关联的芯体的下侧间隔开。还可以想到，下侧支撑在至少支架中的至少一个上。
相应的支架附加提供的优点在于，它确保下侧的空气涡流，并因此导致芯组件的改进的冷却。
能够通过至少一个支架中的至少一个从支撑体突出来实现简单且改进的机械稳定性。特别地，支架从支撑体横向于间隙方向地突出。至少一个支架中的至少一个有利地从支撑体延伸到安装结构，特别是延伸到框架。
有利地，为至少一个开口中的至少一个、有利地为相应的开口设置两个或更多个这样的支架，它们彼此间隔开。优选地，支架均匀分布地延伸。这导致安装结构的机械稳定性进一步增加。
在有利的另外的改进方案中，安装结构包括两个框架状壳体，即外壳体和与外壳体间隔开的内壳体。壳体各自行进，特别是横向于间隙方向闭合地行进。壳体横向于间隙方向彼此间隔开，使得在壳体之间界定一个区。至少一个芯体布置在该区中。这导致安装结构的简化形成和至少一个芯体的简单、精确的保持和/或定位。
在此优选的是，至少一个框架中的至少一个由壳体的至少一个部分地形成。这特别意味着壳体的至少一个至少部分地形成框架壁的至少一个。
壳体有利地同心地布置。在此优选的是，安装结构在内壳体的背离外壳体的一侧上，特别是居中的敞开。这意味着，横向于间隙方向，安装结构的居中区域是敞开的，优选附加地没有芯体。
通常，至少一个支撑体中的相应支撑体能够以任何方式形成。
在优选的实施例中，至少一个支撑体中的至少一个被设计为柱状，特别是圆柱形。这导致支撑体的稳定性增加并因此导致组件的机械稳定性增加。
通常，至少一个支撑体中的相应支撑体能够实心地形成。
还可以想到，在至少一个支撑体中的至少一个中设置在间隙方向上延伸的中空区域。这导致支撑体的简化和重量减少的设计并且此外导致相关联的冷却体的改进的冷却。
在有利的另外的改进方案中，在上中空空间中设置至少一个支撑元件，其将盖支撑在支撑结构上。因此，发生了从盖经由至少一个支撑元件到安装结构并且经由至少一个支撑体到基板的负载传递。
在此优选的是，至少一个支撑元件中的至少一个与安装结构分离。
通常，至少一个支撑元件中的至少一个能够是盖的一部分。
优选地，至少一个支撑元件中的至少一个，有利地相应的支撑元件，能够是线圈绕组支撑件的一部分。特别地，至少一个支撑元件中的至少一个从线圈绕组支撑件在盖的方向上突出。
有利地，至少一个支撑元件在间隙方向上延伸。至少一个支撑体和至少一个支撑元件因此特别平行地延伸。
优选的是，至少一个支撑元件中的至少一个在间隙方向上跟随支撑体的相关联之一，特别是平行于，例如同轴于支撑体的相关联之一延伸。因此，从盖经由支撑元件到支撑体的负载传递更直接地发生，使得至少减少了对其余部件的应力和损坏。以此方式，改进了地面组件的机械稳定性。这能够通过支撑元件和相关联的支撑体具有相似的，特别是相同的横截面，即横向于间隙方向具有相似或相同的形状而得到改进。
为相应的支撑体提供相关联的支撑元件的实施例被认为是有利的。
有利地，至少一个支撑元件类似于至少一个支撑体地形成。这意味着至少一个支撑元件优选是圆柱形的，其中，在支撑元件内能够设置在间隙方向上安神的中空区域。
优选地，线圈绕组支撑件在横向方向和/或在宽度方向上连接到盖外侧。为此目的，线圈支撑件和/或盖能够各自包括突出的肩部，这些肩部彼此接合以形成特别是闩锁连接。
在盖背离线圈的一侧上，地面组件能够包括传感器系统。传感器系统特别用于检测盖上和/或亚表面上的物体。优选地，传感器系统被配置为用于检测金属外部物体。因此，传感器系统能够是外来物检测传感器系统，也被简称为FOD。
优选的是，在盖的背离下中空空间的一侧上突出至少一个体，其在下文中也被称为FOD保持件。特别优选地，至少一个FOD保持件用于承载负载。这意味着通过至少一个FOD保持件将负载转移到盖。特别地，FOD保持件是盖的一部分。优选地，地面组件，特别是盖，包括彼此间隔开布置的两个或更多个这样的FOD保持件。
在有利的实施例中，至少一个FOD保持件中的至少一个，有利地相应的FOD保持件，在间隙方向上延伸。这意味着至少FOD保持件平行于至少一个支撑体延伸，优选附加地平行于至少一个支撑元件延伸。
在特别优选的实施例中，FOD保持件和支撑元件和支撑体各自在间隙方向上依次延伸，特别是平行地延伸，例如支撑元件和支撑体在此是同轴的。因此，经由FOD保持件将负载转移到支撑元件，并经由芯组件进一步转移到支撑体上并到基板中。因此，实现了地面组件的特别机械稳定的设计，同时最小化或至少减少了其余部件的机械负载。
至少一个FOD保持件还能够用于定位传感器系统。特别地，传感器系统的电路板能够由至少一个FOD保持件来定位并接收。在此，相应的FOD保持件有利地在背离下中空空间的一侧上突出于传感器系统之上。
优选的是，相应的FOD保持件在间隙方向上小于相应的支撑体和/或相应的支撑元件。相应的FOD保持件因此相对于相应的支撑体和/或相应的支撑元件扁平地、特别是平面地形成。因此，减小了地面组件的尺寸。同时，传感器系统与可能的待检测外部物体的间隙距离减小。结果，外部物体的检测被简化和/或更可靠。
通过在安装结构中形成与至少一个开口分隔的至少一个通道，能够实现地面组件，特别是线圈的改进的冷却，该通道将下中空空间与上中空空间流体连接。因此，空气能够在下中空空间与上中空空间之间流动，特别是循环。因此，发生从线圈朝向上中空空间的改进的热传递，使得更有效地冷却线圈。
优选地，至少一个通道与芯组件间隔开。特别优选地，至少一个通道横向于间隙方向布置在芯组件外部。特别可以想到，在外壳体的背离内壳体的一侧上形成至少一个通道。以此方式，在下中空空间与上中空空间之间改进了空气流动并因此改进了冷却，并且由此实现了地面组件的增加的效率。
有利地，线圈流体连接到上中空空间。这导致从线圈到上中空空间中的空气的更好的热传递并且因此改进线圈的冷却。线圈与上中空空间的流体连接特别能够通过线圈绕组支撑件的至少部分敞开的设计来实现。
在优选实施例中，地面组件包括输送装置，该输送装置在操作期间至少通过下中空空间输送、特别是循环空气。特别优选地，输送装置通过下中空空间和上中空空间输送空气，特别是通过中空空间来循环空气。空气的输送导致空气与基板、特别是与冷却板之间以及空气与线圈和芯组件之间的改进的热传递。这增加了地面组件的效率。
输送装置能够包括至少一个风扇，该风扇在操作期间通过至少下中空空间输送空气、特别是使空气通过其循环。特别地，输送装置是这样的风扇。
优选地，输送装置，特别是至少一个风扇，布置在通道的区域中，特别是在通道上。这导致空气通过下中空空间和/或上中空空间的气密流动。结果，进一步改进了冷却并因此进一步增加了效率。
输送装置在通道区域中的布置进一步导致由输送装置输送的空气中的压降减小。因此，能够以降低的功率操作输送装置。
当输送装置，特别是至少一个风扇替代地或附加地朝向基板偏移地布置时，能够提高效率。这导致从空气到基板，特别是冷却板的增加的热传递，并因此导致改进的冷却。
优选实施例规定，在基板上的下中空空间中并与芯组件间隔开地布置有用于扩大热传递面积的热传递结构。因此，热传递结构热传递地连接到基板并且用于扩大空气在其上传递热量的面积的目的。结果，进一步改进了冷却并因此进一步增加了效率。热传递结构有利地附接到基板。
热传递结构通常能够是任何设计。特别地，热传递结构能够包括波纹肋和/或销或销形肋等。
优选地，热传递结构布置在下中空空间的在间隙方向上没有跟随有芯体的区域中。这特别意味着在热传递结构的背离基板的一侧上的区域没有芯体。这样，防止或至少减少了芯组件与热传递结构的电磁相互作用。同时，热传递结构能够以这种方式在间隙方向上形成得更大，使得扩大了空气在其上传递热量的面积。这导致改进的冷却和增加的效率。
这种区域特别存在于通道面向基板的一侧上。
替代地或附加地，这样的区域能够存在于内部分支的背离外壳体的一侧上并且因此在设计为敞开的安装结构的居中区域内。此外，热传递结构的这种布置的优点在于，热传递结构居中地布置并且与布置在通道区域中的输送装置间隔开。以这种方式，空气通过中空空间的气密流动以及空气中的压降降低，同时改进了冷却。
为了改进冷却，能够为热传递结构设置导流器，该导流器在输送装置的操作期间在热传递结构的方向上引导空气。为此目的，合适地布置和/或形成导流器。可以想到在安装支撑件上，特别是在安装结构上提供导流器。特别地，导流器能够模制在安装支撑件上和/或作为安装支撑件的一部分。
可以想到在至少一个芯体中的至少一个的下侧上提供从下侧突出到下中空空间中的冷却肋。因此，进一步改进了从芯体到空气的热传递，并因此进一步改进了冷却。在此，冷却肋优选地与芯体分隔并且特别是没有磁性的。特别地，冷却肋能够是陶瓷肋。
优选的是，至少一个冷却肋通过属于相关联的芯体的开口突出到下中空空间中。
在盖在间隙方向上背离上中空空间的一侧上，地面组件能够包括盖体，经由该盖体将负载传递到盖，优选传递到至少一个FOD保持件。除了盖之外，盖体还能够在此处未描述的地面组件的另外的部分上延伸。
地面组件能够包括壳体，地面组件的另外的部分也能够容纳在该壳体中。在此，壳体特别用于保护，例如用于防止液体进入相应的中空空间。
实际上，壳体被配置为使得它不影响或尽可能少地影响地面组件的线圈与机动车辆中的相关联的线圈的电磁相互作用。例如，壳体由非金属构成，例如由塑料构成。
为了保护下中空空间，有利地也保护上中空空间，防止流体，特别是液体进入，能够在基板与安装支撑件之间和/或在盖与基板或线圈绕组支撑件之间设置至少一个密封件。
优选地，安装支撑件包括横向于间隙方向的外壁，该外壁在外侧从安装结构突出到基板，其附加地将安装结构支撑在基板上。有利地，用于密封下中空空间的至少一个密封件布置在外壁与基板之间。
为了给机动车辆充电，地面组件与机动车辆中/上的对应组件相互作用。实际上，地面组件与机动车辆的组件间隔开，使得进行机动车辆的非接触式和/或无线充电。
本发明的其他重要特征和优点从从属权利要求、附图以及根据附图的相关附图说明中获得。
应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下，以上提到的并且仍将在下文说明的特征不仅能够以所述的相应组合使用，而且可以以其他组合或者分别使用。
附图说明
本发明的优选示例性实施例在附图中示出，并且在下文的描述中更详细地说明，其中相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。
分别示意性地示出：
图1是感应充电装置的地面组件的截面，
图2是具有地面组件和机动车辆的感应充电装置的简化表示，
图3是朝向地面组件的安装支撑件的底部平面图，
图4是朝向安装支撑件的俯视图，
图5是安装支撑件的区域中的地面组件的截面，
图6是地面组件的另一示例性实施例中的安装支撑件的支撑体的截面，
图7是地面组件的另一示例性实施例中来自图1的视图。
具体实施方式
诸如在图1至图7中示出的根据本发明的地面组件1被用于在图2中示例性示出并且大大简化的充电装置2中，以用于机动车辆3的感应充电。为此目的，地面组件1与机动车辆3的相关联的组件4相互作用。特别地通过地面组件1的线圈5发生相互作用，该线圈用作充电装置2的初级线圈5，以及未示出的机动车辆3的组件4的次级线圈。机动车辆3是用于借助于充电装置2进行感应充电的亚表面6上的部件。在所示的示例性实施例中，地面组件1布置在亚表面6上并且位于亚表面6上。
地面组件1包括基板8，其在间隙方向7上靠近亚表面6，特别是位于亚表面6上。在此，间隙方向7平行于亚表面6的法线并且特别是沿着竖直方向延伸。根据图1和图7，线圈5布置在基板8的在间隙方向7上背离亚表面6并且在间隙方向7上与基板8间隔开的一侧上。线圈5包括线圈绕组9。此外，地面组件1包括具有至少一个芯体11的芯组件10。芯组件10布置在基板8的在间隙方向7上背离亚表面6并与基板8间隔开的一侧上。另外，芯组件10在间隙方向7上与线圈5间隔开。在此，具有至少一个芯体11的芯组件10布置在基板8与线圈5之间。芯组件10，特别是至少一个芯体11，借助于安装支撑件12保持在地面组件1中并支撑在基板8上。为此目的，安装支撑件12包括在间隙方向7上与基板8间隔开的安装结构13，其中至少一个芯体11布置在安装结构的背离基板8的一侧上，并且穿过安装结构13定位在横向于间隙方向7延伸的平面中。在安装结构13与基板8之间形成并界定了中空空间14，该中空空间在下文中也被称为下中空空间14。此外，安装支撑件12包括至少一个局部布置的支撑体15，其在间隙方向7上延伸穿过下中空空间14并将至少一个芯体11支撑在基板8上。特别地，至少一个支撑体15在间隙方向7上延伸至基板8并被支撑在基板8上。通过至少一个支撑体15的局部形成，发生了施加的负载特别是从机动车辆3到芯组件10的对应局部传递。这种局部负载传递导致由负载传递引起的至少一个芯体11的负载减小。以此方式，实现了地面组件1的增加的机械稳定性和/或更长的寿命。通过至少一个支撑体15的局部设计，至少一个支撑体15仅局部地并且因此部分地填充下中空空间14，使得保留了用于流体(在所示的示例性实施例中用于空气)的流动空间16。因此，芯组件10特别地能够经由空气向基板8散发热量，使得改进芯组件11和线圈5的冷却，并因此增加地面组件1的效率。因此，还可以以特别是多千瓦的高输出来操作地面组件1，并因此为待充电机动车辆3更快地充电。
在所示的示例性实施例中，在间隙方向7上背离亚表面6并相反定位的地面板8的地面组件1包括盖，该盖与基板8在间隙方向7上界定容积18。在此，线圈5、芯组件11和安装支撑件12布置在基板8与盖17之间的容积18中。因此，下中空空间14也形成在容积18中。盖17在间隙方向7上与线圈5间隔开，使得在盖17与线圈5之间界定了另外的中空空间19，其在下文中也被称为上中空空间19。在所示的示例性实施例中，下中空空间14和上中空空间19经由两个通道21彼此流体连接，这些通道在宽度方向20上布置为横向于间隙方向7延伸并且位于芯组件10的外部并且相对定位。在所示的示例性实施例中，地面组件1包括输送装置22，特别地是至少一个风扇23，其在操作期间在容积18中输送空气，空气特别地循环通过中空空间14、19。通过流动，特别地是空气循环，空气流过两个中空空间14、19并从线圈5和芯组件11吸收热量。在此过程中，空气将这些热量传递到基板8上，使得发生了线圈5和芯组件11的改进的冷却。在所示的示例性实施例中，基板8被设计为冷却板24，由通道25界定的冷却剂的流动路径引入该冷却板。在操作期间，冷却剂主动冷却基板8。主动冷却的基板8继而冷却空气，并因此经由空气冷却线圈5和芯组件10。在此，基板8有利地由金属或金属合金制成，以改进冷却剂、基板8和空气之间的热传递。由于基板8与线圈5和芯组件10的间隔布置，基板8与线圈5和芯组件10的电磁相互作用被最小化或至少减少。在间隙方向7上从基板8到芯组件10的间隙距离能够为几毫米至几厘米。通过用金属或金属合金制造基板8，同时发生地面组件1朝向亚表面6的电磁屏蔽。
图3示出了从基板8在安装结构13方向上的地面组件1的平面图。在那里，图3中仅可见安装支撑件12和芯组件10。图4示出了从盖17在芯组件10方向上的地面组件1的平面图，其中至少一个芯体11和安装支撑件12是可见的。图5示出了在支撑体15的区域中穿过地面组件1的截面。
如特别从图3和图5中明显看出的，所示示例性实施例的地面组件1包括仅示例性的八个芯体11，它们形成为长方体形状并且示例性地一致。相应的芯体11形成为板状，并且在宽度方向20和横向于宽度方向20且横向于间隙方向7延伸的横向方向26上呈板状延伸。相应的芯体11有利地是铁氧体27，特别是铁氧体板28。
如特别地从图1和图3以及图7明显看出的，所示示例性实施例的安装支撑件12包括彼此间隔开的至少2个支撑体15。在此，支撑体15各自形成为柱状并且特别是圆柱形。在所示的示例性实施例中，支撑体15的至少一个相对于相关联的芯体11来居中地布置在相关联的芯体11中，即在宽度方向20上和横向方向26上居中。此外，在所示示例性实施例中，单个这样的支撑体15被分配给相应的芯体11，使得对应于芯体11数量的安装支撑件12包括总共八个支撑体15。相应的芯体11优选地支撑在相关联的支撑体15上。此外，如特别是从图3明显看出的，相应的支撑体15的横截面小于相关联的芯体11，特别是小于芯体15的面向基板8的下侧29并因此小于芯体15。因此，相应的芯体15被局部地支撑在相关联的支撑体15上并且因此局部负载从相应的芯体15传递到相关联的支撑体15。在此，所示示例性实施例中的支撑体15同样对应于芯体11的相同设计一致地形成。通过唯一相关联的支撑体15的居中布置，从相应的芯体11到支撑体15的居中且局部有限的负载传递在此发生，使得能够以改进的方式抵消芯体11上对应的弯曲应力和拉伸应力。
如特别从图3和图4明显看出的，所示示例性实施例的安装结构11包括内部框架30，其在下文中也被称为内壳体30。另外，安装结构11包括围绕内壳体30的外部框架31，其在下文中也被称为外壳体31。在所示示例性实施例中，壳体30、31同心地且横向于间隙方向7行进闭合地布置。所示示例性实施例的壳体30、31各自具有四边形基本形状。壳体30、31彼此间隔开布置，使得在壳体31、31之间界定面积32，其中布置有芯体11。附加地，在所示示例性实施例中，内壳体30的背离外壳体31的一侧是敞开的，使得安装结构13居中敞开地形成。此外，如特别是从图3和图4明显看出的，安装结构13的居中区域没有芯体11。在所示示例性实施例中，安装结构13包括用于相应芯体11的相关联框架33，芯体11容纳并定位在其中。这特别地从图3和图4明显看出，相应的框架33能够由各自的壳体30、31之一部分地形成。
如特别地从图3明显看出的，安装结构13包括用于相应芯体11的开口34，其将芯体11的下侧29与下中空空间14流体连接。因此，下中空空间14中的空气，特别是流过下中空空间14的空气，与下侧29直接接触并且能够更好地冷却芯体11。此外，如特别从图3和图5明显看出的，用于相应开口34的安装支撑件12包括至少一个相关联的支架35，以用于在开口34的区域中加固和/或机械地稳定安装结构13。在所示示例性实施例中，为相应的开口34提供至少两个这样的支架35，它们彼此间隔开。相应的支架35横向于间隙方向7延伸。在图3中，四个支架35和两个支架35仅示例性地设置为分别用于总共八个开口34中的七个和开口34之一。在所示示例性实施例中，相应开口34的支架35从属于相关联的芯组件10的支撑体15突出。在那里，相应的支架35从支撑体15延伸至壳体30、31之一。除了安装结构13的改进的机械稳定性之外，支架35确保流过下中空空间14的空气产生涡流，并因此改进芯体11的冷却。
通常，相应的支撑体15能够被设计为实心的。如从图6明显看出的，支撑体15中的至少一个还能够包括在间隙方向7上延伸的至少一个中空区域36，其中在图6中示出了中央中空区域36和示例性地围绕这些中空区域的另外的中空区域36，使得提供了总共9个中空区域36。
在所示示例性实施例中，如从图1和图7明显看出的，线圈绕组9容纳在板状支撑件37中，该支撑件在下文中也被称为线圈绕组支撑件37。线圈绕组支撑件37布置在芯组件10的背离基板8的一侧上。在此，线圈绕组支撑件37在面对盖17的一侧上至少部分地敞开，使得线圈绕组9流体连接到上中空空间19。因此，线圈绕组9与上中空空间19中的空气接触，使得改进了线圈绕组9的冷却。
如特别从图1和图7明显看出的，在所示示例性实施例中，隔板51布置在线圈5与芯组件10之间，特别是在线圈绕组支撑件37与芯组件10之间，其优选地由塑料构成并且是磁渗透的。隔板51将芯组件10与线圈5分隔开。在那里，隔板51位于芯组件10上。另外，线圈绕组支撑件37支撑在隔板51上。此外，线圈5能够支撑在隔板51上。
此外，如从图1和图7明显看出的，在所示示例性实施例中，至少一个局部支撑元件38在盖17与线圈绕组支撑件37之间在间隙方向7上延伸。在所示示例性实施例中，在此设置有在间隙方向7上延伸并且彼此间隔开布置的多个支撑元件38。因此，支撑元件38平行于支撑体15延伸。此外，如从图1和图7明显看出的，在所示示例性实施例中，支撑元件38一致地形成。支撑元件38特别地用于将负载从盖17转移到线圈绕组支撑件37中并且因此经由线圈绕组支撑件37、隔板51和芯体11转移到支撑体15中。在所示示例性实施例中，这种支撑元件38被分配给相应的支撑体15，其在间隙方向7上跟随支撑体15，特别是平行地(例如与支撑体15同轴)延伸，使得从相应的支撑元件38尽可能直接地传递负载到相关联的支撑体15中。在所示示例性实施例中，支撑元件38是线圈绕组支撑件37的一部分。
如从图1和图7中明显看出的，在所示示例性实施例中，在间隙方向上从盖17突出的至少一个局部体39布置在盖17的背离基板8的一侧上，该局部体能够特别是盖17的一部分。因此，至少一个体39平行于至少一个支撑元件38并且平行于至少一个支撑体15延伸。在此，至少一个体39用于从盖体40在盖17的背离基板8的一侧上并且与盖17间隔开地将负载传递到盖17。在所示示例性实施例中，地面组件1包括多个这样的体39，其在下文中也被称为FOD保持件39。在所示示例性实施例中，在此为相应的支撑元件38并因此为相应的支撑体15提供相关联的FOD保持件39，其在间隙方向7上跟随相关联的支撑元件38，特别是平行地(例如与其同轴)延伸。另外，在所示示例性实施例中提供了另外的定位体39。因此，存在从相应的FOD保持件39到相关联的支撑元件38并且进一步到隔板51并经由芯组件10到支撑体15的直接负载传递。如从图1和图7明显看出的，在所示示例性实施例中，FOD保持件39一致地形成。此外，如从图1和图7明显看出的，支撑体15、支撑元件38和FOD保持件39具有相同的横截面，每个横截面都横向于间隙方向7。
如从图1和图7中明显看出的，在所示示例性实施例中，地面组件1包括在盖17背离基板8的一侧上的位于盖17与盖体40之间的传感器系统41，其例如用于检测亚表面6上的外来物。在此，传感器系统41能够包括至少一个电路板42，该电路板通过FOD保持件39定位。在此，FOD保持件39在间隙方向7上、在背离基板8的一侧上在传感器系统41上方突出并因此朝向盖体40。
从图1和图7中明显看出，在所示示例性实施例中，安装支撑件12包括在基板7的方向上横向于间隙方向7突出的外壁43，另外安装支撑件12经由该外壁支撑在基板8上。在此，容积18在横向于间隙方向7的下中空空间14的区域中由外壁43来界定。如从图1和图7进一步明显可见的，在所示示例性实施例中，在外壁43与基板8之间提供至少一个密封件44，其朝向外侧密封容积18，特别是下中空空间14。
如从图1和图7中明显看出的，在所示示例性实施例中，线圈绕组支撑件37和盖17包括横向于间隙方向7向外突出并且在间隙方向7上彼此面对的肩部45，这些肩部彼此接合并且因此在盖17与线圈绕组支撑件37之间建立连接。在此，该连接特别是闩锁连接46。在此，容积18，特别是上中空空间19，横向于间隙方向7被肩部45的至少一个来界定。
如从图1和图7中明显看出的，在所示示例性实施例中，输送装置22，特别是风扇23布置在通道21之一的区域中并朝向基板8偏移。因此，实现了通过中空空间14、19的改进且均质的流，特别是实现了通过中空空间14、19的空气的气密循环。
在图1的示例性实施例中，用于扩大与空气热传递的面积的地面组件1包括结构47，其在下文中也被称为热传递结构47。热传递结构47在间隙方向7上与芯组件10间隔开。在此，热传递结构47优选地布置在安装结构13的敞开区域中，即在内壳体30的背离外壳体31的一侧上。因此，热传递结构47布置在没有布置芯体11的区域中。这样，最小化或至少减少了芯组件10与热传递结构47的电磁相互作用。另外，以这种方式，热传递结构47能够在间隙方向7上被设计得更大，使得热传递面积更大。在图1所示的示例性实施例中，热传递结构47由在间隙方向7上从基板8突出的销或销状肋48形成。在所示示例性实施例中，为热传递结构47提供了流动导体49，其引导空气在热传递结构47的方向上流过下中空空间14。在所示示例性实施例中，流动导体49在下中空空间14的方向上从安装结构13突出。特别地，流动导体49能够是安装支撑件12的一部分。
在图7所示的示例性实施例中，热传递结构47布置在通道21之一的区域中并与输送装置22间隔开，在此在通道21的区域中与输送装置22间隔开。在该示例性实施例中，热传递结构47因此也布置在没有布置芯体11的区域中。在该示例性实施例中，热传递结构47还包括从基板8突出的销或销状肋48，其在图7中具有在间隙方向7上延伸的不同延伸部。
在图7所示的示例性实施例中，芯体11中的至少一个，在相应芯体11的所示示例性实施例中，突出到下中空空间14的至少一个冷却肋50附接到下侧29。在图7所示的示例性实施例中，多个这样的冷却肋50附接到相应的下侧29，它们横向于间隙方向7彼此间隔开。冷却肋50导致改进相关联的芯体11经由下侧29到空气的热传递并因此导致改进冷却。另外，冷却肋50在气流中生成涡流并因此确保进一步改进冷却。实际上，冷却肋50是没有磁性。特别地，冷却肋50由陶瓷制成。

Claims (17)

1.一种用于感应充电装置(2)的地面组件(1)，其用于对停在亚表面(6)上的机动车辆(4)进行感应充电，
-具有基板(8)，其横向于间隙方向(7)呈板状延伸，
-具有线圈(5)，其包括至少一个线圈绕组(9)并且在所述间隙方向(7)上与所述基板(8)间隔开，
-具有用于磁通量控制的芯组件(10)，其在所述间隙方向(7)上与所述基板(8)并与所述线圈(5)间隔开并且布置在所述基板(8)与所述线圈绕组(9)之间，
-其中，所述芯组件(10)包括至少一个芯体(11)，其横向于所述间隙方向(7)呈板状延伸，
-其中，所述地面组件(1)包括用于保持所述芯组件(11)的安装支撑件(12)，
-其中，所述安装支撑件(12)包括安装结构(13)，所述安装结构在所述间隙方向(7)上与所述基板(8)间隔开，所述安装结构定位所述至少一个芯体(11)，
-其中，在所述安装结构(13)与所述基板(8)之间形成下中空空间(14)，
-其中，所述安装结构(13)与所述基板(8)之间的所述安装支撑件(12)包括至少一个支撑体(15)，所述支撑体在所述间隙方向(7)上延伸穿过所述下中空空间(14)并将所述芯组件(11)支撑在所述基板(8)上，
-其中，所述至少一个支撑体(15)在所述下中空空间中留下空置的流动空间(16)，流动路径引入所述流动空间(16)。
2.根据权利要求1所述的地面组件，
其特征在于，
用于所述至少一个芯体(11)中的至少一个的所述安装支撑件(12)包括相关联的支撑体(15)，所述芯体(11)局部地、特别是居中地支撑在所述支撑体上。
3.根据权利要求1或2所述的地面组件，
其特征在于，
-所述安装结构(13)在面向所述至少一个芯体(11)中的至少一个的基板(8)的下侧(29)上包括开口(34)，
-所述下侧(29)经由所述开口(34)流体连接到所述下中空空间(14)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
对于所述至少一个芯体(11)中的至少一个，所述安装结构(13)包括框架(33)，所述框架横向于所述间隙方向定位相关联的芯体(11)。
5.根据权利要求3或4所述的地面组件，
其特征在于，
与所述芯体(11)相关联的所述支撑体(15)进入所述开口(34)，使得具有所述下侧(29)的芯体(11)被支撑在所述支撑体(15)上。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
对于所述至少一个开口(34)中的至少一个，所述安装结构(13)包括相关联的支架(35)，所述支架横向或倾斜于所述间隙方向(7)延伸穿过所述开口(34)。
7.根据权利要求6所述的地面组件，
其特征在于，
至少一个支架(35)中的至少一个从属于所述开口的支撑体(15)突出。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
-所述安装结构(13)包括外壳体(31)和与所述外壳体(31)间隔开的内壳体(30)，所述外壳体和所述内壳体在每种情况下横向于所述间隙方向(7)行进，
-所述至少一个框架(33)中的至少一个由壳体(30、31)中的至少一个部分地形成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
所述至少一个支撑体(15)中的至少一个形成为柱状。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
所述基板(8)被设计为冷却板(24)，冷却剂的流动路径引入所述冷却板。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
-所述地面组件(1)包括盖(17)，所述盖(17)在所述线圈绕组(9)的背离所述基板(8)的一侧上并且在所述间隙方向(7)上与所述线圈绕组(9)间隔开，
-在所述安装结构(13)与所述盖(17)之间形成上中空空间(19)。
12.根据权利要求11所述的地面组件，
其特征在于，
与所述至少一个开口(34)分隔开的至少一个通道(21)将所述下中空空间(14)与所述上中空空间(19)流体连接。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
所述地面组件(1)包括输送装置(22)，所述输送装置在操作期间至少通过所述下中空空间(14)输送、特别是循环空气。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
对于所述至少一个支撑体(15)中的至少一个，提供相关联的支撑元件(38)，所述相关联的支撑元件(38)在所述盖(17)与所述安装结构(13)之间延伸并且在所述间隙方向(7)上跟随相关联的支撑体(15)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
在所述下中空空间(14)中，用于扩大热传递面积的热传递结构(47)布置在所述基板(8)上并与所述芯组件(10)间隔开。
16.根据权利要求15和权利要求13或14所述的地面组件，
其特征在于，
对于所述热传递结构(47)提供流动导体(49)，所述流动导体(49)在所述输送装置(22)的操作期间在所述热传递结构(47)的方向上传导空气。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的地面组件，
其特征在于，
在所述至少一个芯体(11)中至少一个的面向所述基板(8)的下侧(29)上布置有冷却肋(50)，所述冷却肋从所述下侧(29)突出到所述下中空空间(14)中。
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