CN115104162A - 用于车辆充电系统的感应充电装置 - Google Patents

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CN115104162A CN202180014695.7A CN202180014695A CN115104162A CN 115104162 A CN115104162 A CN 115104162A CN 202180014695 A CN202180014695 A CN 202180014695A CN 115104162 A CN115104162 A CN 115104162A
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托拜厄斯·福克斯
拉姆勒·克里斯托弗
蒂莫·莱姆勒
施罗特·霍尔格
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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)以及一种用于制造这种类型的感应充电装置(1)的方法。本发明还涉及一种具有这种类型的感应充电装置(1)的车辆充电系统(2)以及一种用于这种类型的感应充电装置(1)的磁通引导元件(4)的组件。本发明基于至少部分地在间隔的两个磁通引导元件(4)之间的间隙(5)中设置至少部分地导磁的填充组件(6)的总体构思。

Description

用于车辆充电系统的感应充电装置
本发明涉及一种用于车辆充电系统的感应充电装置以及一种用于制造这种类型的感应充电装置的方法。本发明还涉及一种具有这种类型的感应充电装置的车辆充电系统以及一种用于这种类型的感应充电装置的磁通引导元件的组件。
为了提高终端用户对电动车辆的接受度，如果固定能量源和车辆的牵引电池单元之间的能量传输以非接触或无线方式进行，则会是有利的。无线能量传输对终端用户是有利的，这是因为例如无需携带或插入充电电缆。此外，固定感应充电站能够部分埋在地面区域中，使得可以更好地融入到城市景观或风景中。
DE10 2016 115 809 A1涉及一种InFO封装体，该封装体不适用于无线充电，尤其不适用于车辆充电系统中的感应能量传输。
CN 108511153 A涉及用于消费电子产品的小型充电线圈，其以柔性印刷电路(FPC)方法生产。这些充电线圈不适用于车辆充电系统中的感应能量传输。
US 2017/0121840 A1涉及一种制造用于消费电子产品的具有隐藏部件的结构的方法，但是不适用于车辆充电系统中的感应能量传输。
US 2015/321566 A1和DE 10 2012 103 315 A1涉及用于电动车辆的感应能量传输装置。
感应充电装置包括用于引导磁通的磁通引导元件，以便实现在无线能量传输期间传输损耗的减少。相邻端面上的磁通引导元件的定制配合将需要对所有相邻端面进行费力且昂贵的表面研磨。另一方面，省去磁通引导元件的定制配合导致了磁通引导元件之间的间隙，该间隙具有降低的磁通密度。
本发明的目的在于：为通用感应充电装置提出一种改进的或至少替代的实施例，该实施例尤其是在磁通引导元件之间的间隙中的磁通引导方面被优化。本发明的目的还在于：提出一种改进或至少一种替代的用于制造感应充电装置的方法，该方法尤其实现了更简单和更经济的制造。
根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施例是从属权利要求的主题。
本发明基于以下总体构思：填充组件至少部分地设置在间隔的两个磁通引导元件之间的间隙中，其中该填充组件是至少部分导磁的。
根据本发明的用于车辆充电系统的感应充电装置包括用于生成或接收交变磁场的至少一个线圈。线圈能够构造为螺旋扁平线圈、尤其是圆形或矩形螺旋扁平线圈，或者构造为双D线圈。线圈能够基本围绕线圈绕组轴线缠绕。
线圈能够被构造为生成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。为此，初级线圈能够通过固定的能源供应所需的电能。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，则该线圈能够被构造为次级线圈，在该次级线圈中感应出交流电压。当次级线圈位于闭合电路中时，交流电压会产生电流(交流电)，该电流能够例如用于给牵引电池单元充电。
能够设置，预定的传输功率具有至少10kW的最大传输功率。至少10kW的最大传输功率尤其有利于对车辆的牵引电池单元进行充电，以便最小化所需的充电时间。预定的传输功率能够实现在预定的和/或终端用户接受的时间跨度内对车辆的牵引电池单元进行充电的功率传输。
感应充电装置能够至少部分地形成固定感应充电站。感应充电装置能够至少部分地形成移动感应充电站。
感应充电装置还包括彼此间隔的至少两个磁通引导元件，其中，在彼此间隔的两个磁通引导元件之间形成有间隙。“间隙”应理解为非微观间隙。“间隙”能够理解为最小间隙。
间隔的磁通引导元件能够分别通过初级成型工艺单独形成和/或生产。换言之，间隔的磁通引导元件可以不通过使制造成一件或制造成一个部件的磁通引导元件分离来形成。
磁通引导元件与空气相比具有更高的磁导率并且能够至少部分地由亚铁磁和/或铁磁材料形成。磁通引导元件能够形成为板元件和/或烧结板元件。感应充电装置能够具有多个磁通引导元件、尤其是彼此间隔的多个磁通引导元件。能够设置，所有磁通引导元件彼此间隔地设置并且分别在相邻磁通引导元件之间形成至少一个间隙。磁通引导元件能够由软磁材料形成，尤其是由软磁铁氧体形成。磁通引导元件能够形成为铁氧体，尤其是铁氧体板或铁氧体瓦片。
至少一个间隙能够具有间隙高度和间隙宽度。间隙高度能够沿平行于线圈绕组轴线的方向形成。间隙宽度能够沿横向于和/或垂直于线圈绕组轴线的方向形成。间隙宽度能够通过沿横向于和/或垂直于线圈绕组轴线的方向在磁通引导元件的间隙面与由间隙间隔的另外的磁通引导元件的间隙面之间的距离来建立。磁通引导元件的间隙面能够平行于线圈绕组轴线定向。间隙高度能够对应于磁通引导元件相对于线圈绕组轴线的厚度。间隙高度能够对应于磁通引导元件的背离线圈的横向面与磁通引导元件的面向线圈的横向面之间相对于线圈绕组轴线的距离。背离线圈的横向面能够横向于和/或垂直于线圈绕组轴线定向。面向线圈的横向面能够横向于和/或垂直于线圈绕组轴线定向。间隙和/或最小间隙的间隙宽度能够为1mm到2mm，并且在制造工作量或要保持的制造公差与间隙体积之间提供最佳的张力比。
多个或所有磁通引导元件的背离线圈的横向面能够基本位于和/或定位在背离线圈的共同的平面中。多个或所有磁通引导元件的面向线圈的横向面能够基本位于和/或定位在面向线圈的共同的平面中。背离线圈的共用的平面和面向线圈的共用的平面能够设置成相对于线圈绕组轴线彼此间隔开。背离线圈的共用的平面和面向线圈的共用的平面能够彼此平行地定向。
多个或所有磁通引导元件能够具有相同的厚度。多个或所有磁通引导元件能够以类似方式构造。磁通引导元件能够在围绕线圈绕组轴线的周向方向上和/或围绕线圈绕组轴线周向地彼此间隔开。磁通引导元件能够相对于线圈绕组轴线彼此间隔开。多个或所有磁通引导元件能够彼此分开地形成。多个或所有磁通引导元件能够相对于壳分开地形成，尤其是相对于保护壳或相对于屏蔽壳和/或相对于线圈分开地形成。
填充组件至少部分地设置在间隙中，其中填充组件是至少部分导磁的。该间隙能够被填充组件完全填充。填充组件能够是完全导磁的。
当填充组件的一部分具有大于1.1和/或优选地至少1.5和/或优选地至少10的相对磁导率时，填充组件的该部分在此和在下文中被认为是导磁的。
当填充组件的一部分具有0.9到1.1的、尤其是1的相对磁导率时，填充组件的该部分在此和下文中被认为是磁中性的。
能够设置，填充组件的至少一部分具有至少50、尤其是至少100的相对磁导率。
通过填充组件，能够在间隔的两个磁通引导元件之间的至少一个间隙内提供关于能量传输的优化的并且如果适用的话复杂的磁通引导。
能够设置，间隔且相邻的磁通引导元件之间的每个间隙至少部分地或完全地由这种类型的填充组件填充。能够设置，对于多个间隙或所有间隙，填充组件的构造基本类似地形成。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，填充组件具有磁通引导颗粒。填充组件能够具有彼此分开形成的多个磁通引导颗粒。
磁通引导颗粒能够是至少部分导磁的。磁通引导颗粒能够具有至少50、尤其是至少100的相对磁导率。磁通引导颗粒能够至少部分地由亚铁磁材料和/或铁磁材料和/或软磁材料形成和/或软磁铁氧体。磁通引导颗粒能够在引入间隙之前作为可倾倒颗粒和/或作为自由流动颗粒和/或作为松散颗粒和/或作为松散粉末存在。磁通引导颗粒能够形成为细颗粒，其例如与磁通引导元件的厚度相比具有更小的尺寸。
填充组件的磁特性能够通过磁通引导颗粒的数量和/或个数和/或位置来调整。
磁通引导颗粒能够分别具有球形形状。在此，磁通引导颗粒能够分别具有20m到500m、尤其是150m的直径。因此，能够在间隙中实现优化的间隙填充或残余空气含量的优化减少。
尺寸分布和颗粒形状不必是均匀的，而是能够对应于连续的分级曲线。因此，能够实现最大体积填充或最小孔体积。磁通引导颗粒的直径的尺寸分布、尤其是连续的或恒定的尺寸分布能够为20m到500m。能够选择磁通引导颗粒的直径的尺寸分布，从而实现最大体积填充或最小孔体积或最小残余空气量。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，磁通引导颗粒的至少一部分分别形成偏离球形的颗粒形状，和/或磁通引导颗粒的至少一部分分别形成回转椭球体的颗粒形状，和/或磁通引导颗粒的至少一部分分别形成三轴椭球体的颗粒形状，和/或至少磁通引导颗粒的至少一部分分别形成扁平的、尤其是透镜状或板状的颗粒形状。
所有的磁通引导颗粒和/或大部分的磁通引导颗粒、尤其是相对于间隙中的磁通引导颗粒的总数的80％的磁通引导颗粒，能够分别形成一个偏离球形的颗粒形状和/或回转椭球体的颗粒形状和/或三轴椭球体的颗粒形状和/或扁平的、尤其是透镜状或板状的颗粒形状。
在偏离球形的颗粒形状的情况下，磁通引导颗粒的最大尺寸能够被构造为使得磁通引导颗粒能够被假想球体围绕和/或包围，其中假想球体具有20m到500m、尤其是150m的直径。因此，能够实现优化的间隙填充或间隙中的残余空气含量的优化减少。
同样在偏离球形的颗粒形状的情况下，尺寸分布和颗粒形状不必是均匀的，而是能够对应于连续的分级曲线。因此，能够实现最大体积填充或最小孔体积。磁通引导颗粒的尺寸分布、尤其是连续的或恒定的尺寸分布，能够在偏离球形的颗粒形状的情况下通过假想的包围球的直径来确定，其中该直径为20m至500m。能够选择假想的包围球的直径的尺寸分布，从而能够实现最大体积填充或最小孔体积或最小残余空气量。
椭球体的外表面能够通过椭圆绕其轴线之一的假象旋转来定义。这里，椭圆具有大半轴和小半轴，其中椭圆的假想旋转围绕小半轴进行。对于磁通引导颗粒至少部分具有回转椭球体的颗粒形状的情况，大半轴与小半轴之比能够大于1且小于或等于3。因此，能够实现优化的间隙填充或间隙中的残余空气含量的优化减少。
平坦的、尤其是透镜状或板状的颗粒形状的外表面也能够通过椭圆绕其轴线之一的假象旋转来定义。这里，椭圆具有大半轴和小半轴，其中椭圆的假想旋转围绕小半轴进行。对于磁通引导颗粒至少部分具有扁平、尤其是透镜状或板状颗粒形状的情况，大半轴与小半轴的比能够大于3且小于或等于到10。
在回转椭球体和/或扁平、尤其是透镜状或板状的颗粒形状的情况下，间隙中的磁通引导颗粒的小半轴能够定向为使得小半轴平行于线圈绕组轴线定向。
这些磁通引导颗粒能够在间隙中定向为使得它们具有与沿横向于和/或垂直于线圈绕组轴线的方向的延伸相比，更小的沿平行于线圈绕组轴线的方向的延伸。因此，在引入磁通引导颗粒时自然定向的层结构能够通过滴流、浇注或类似方式实现，或者分别以填充基质材料的注入方法或在低粘度悬浮液中的沉降行为实现。此外，能够使用这种磁通引导颗粒，以在间隙中形成各向异性的磁导率，其中填充组件沿平行于线圈绕组轴线的方向的磁导率小于填充组件沿横向于和/或垂直于线圈绕组轴线的方向的磁导率。
这些磁通引导颗粒能够减少从磁通引导元件平面散射的磁场和/或减少例如相邻金属部件中的涡流损耗。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，磁通引导颗粒的至少一部分作为填充物引入到间隙中，和/或磁通引导颗粒的至少一部分作为松散填充物引入到间隙中，和/或磁通引导颗粒的至少一部分作为压缩填充物引入到间隙中。
填充物的磁特性能够通过磁通引导颗粒的数量和/或个数以及相应的加压和/或压缩和/或压实来调整。例如在对磁通引导元件进行位置固定时，能够通过磁通引导颗粒的滴流和/或摇动和/或吹气和/或吹入，填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物，能够引入到间隙中。
松散填充物能够部分含有空气，因此例如能够形成磁通引导颗粒和空气的混合物。与压缩填充物相比，松散填充物能够具有更高的空气含量。压缩填充物能够形成为使得在设置压缩填充物的体积中，不形成空气夹杂物或形成减少的空气夹杂物。
引入未知轮廓间隙的磁通引导颗粒的松散填充物能够通过液压或气动压力进行压缩。为此，磁通引导元件的结构、尤其是铁氧体瓦片的结构和填充组件的结构能够定位在两个橡胶波纹管之间，其中能够设置压缩所需的压力。弹性橡胶材料适配间隙轮廓并将间隙中的松散填充物压缩成压缩填充物。此处能够降低间隙中填充物的填充高度。这种方法也能够应用于由纸包围的填充物的情况。
磁通引导颗粒的填充物、尤其是压缩填充物能够通过铁氧体粉末的成型方法形成，其也用于烧结过程中生坯的生产(成型)。
为了压缩间隙中的磁通引导颗粒，能够使用1MPa(例如松散压缩)至100MPa(例如易于处理的独立生坯)的压力。优选地，为了压缩间隙中的磁通引导颗粒，能够使用10至20MPa的压力，这在制造技术和工艺上能够容易且经济地管理。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物利用分开位置固定装置设置在间隙中，其中，分开位置固定装置被设置在相对于形成该间隙的磁通引导元件没有材料连接的间隙中，和/或填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物利用一体位置固定装置设置在间隙中，其中，一体位置固定装置至少部分地以材料连接的方式与形成间隙的磁通引导元件连接。
分开位置固定装置能够相对于形成间隙的磁通引导元件移动。这种分开位置固定装置例如能够永久地保持设置在间隙中，或者能够仅以时间上受限的方式设置在间隙中以用于填充填充物。
分开位置固定装置能够由磁中性材料形成。
一体位置固定装置能够部分地由待固定的填充物形成，尤其是由待固定的松散填充物和/或待固定的压缩填充物本身形成。替代地或附加地，一体位置固定装置能够由填充组件的一部分形成，该部分不对应于待固定的填充物、尤其是不对应于松散填充物和/或压缩填充物。
一体位置固定装置能够由磁性中性材料形成。一体位置固定装置能够形成形成间隙的磁通引导元件的材料连接的连接。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，分开位置固定装置具有壳体、尤其是纸质材料的壳体，用于完全包住填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物的磁通引导颗粒，其中壳体、尤其是纸质材料的壳体与填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物的磁通引导颗粒一起形成封装体。
封装体中的填充物、尤其是松散填充物能够在将封装体插入间隙之前进行压缩以形成压缩填充物。封装体中的填充物、尤其是松散填充物，能够在将封装体插入间隙后进行压缩以形成压缩填充物。
壳体能够防止填充物的磁通引导颗粒溢出。壳体能够例如由纸质材料形成和/或能够形成纸壳。壳体和/或纸质材料能够是温度稳定的耐用纸类型。壳体能够是磁中性的。
用于位置固定的磁通引导颗粒的填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物因此能够被封装到由纸包住的细长封装体中，该封装体能够容易地压入到间隙中。这些封装体能够形成半成品，用于更容易地生产感应充电装置。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，利用一体位置固定装置设置在间隙中的填充物，尤其是松散填充物和/或压缩填充物形成多孔固体层，其中多孔固体层由磁通引导颗粒形成，该磁通引导颗粒具有表面涂层，用于以材料连接的方式相互连接并用于与形成间隙的磁通引导元件以至少部分材料连接的方式连接。
能够设置，填充组件的多层或所有层形成为多孔固体层。多个多孔固体层或所有多孔固体层能够设置成彼此叠置和/或相对于线圈绕组轴线堆叠。
具有表面涂层的磁通引导颗粒能够在引入间隙之前作为可倾倒颗粒和/或作为自由流动颗粒和/或作为松散颗粒和/或作为松散粉末存在。具有表面涂层的磁通引导颗粒能够形成为例如与磁通引导元件的厚度相比具有更小的尺寸的细颗粒。
具有表面涂层的磁通引导颗粒能够具有磁通引导颗粒核，其至少部分地由亚铁磁材料和/或铁磁材料和/或软磁材料和/或软磁铁氧体形成。
与磁通引导颗粒的尺寸相比，磁通引导颗粒的表面涂层能够是薄的。表面涂层能够例如由可熔化的材料、尤其是热塑性塑料形成。表面涂层能够是磁性中性的。
表面涂层能够是具有良好导热性能的材料。表面涂层能够具有至少0.5W/(m.K)、尤其是至少1.0W/(m.K)或尤其是至少10.0W/(m.K)的导热率和/或导热系数。因此，例如，改进了通过该结构直至外部设置的散热器的热导率。
具有表面涂层的磁通引导颗粒能够例如通过喷嘴和/或通过注射或压制工艺引入到间隙中，其中表面涂层首先熔化然后固化，从而形成多孔固体层。
多孔固体层能够在磁通引导元件的间隙面与相邻磁通引导元件的由间隙间隔的间隙面之间形成材料连接的机械连接。因此，能够改进整体结构的机械稳定性和/或强度。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，填充组件具有用于嵌入磁通引导颗粒的至少一个嵌入基质，和/或磁通引导颗粒的至少一部分作为填料引入填充组件的至少一个嵌入基质中。
嵌入基质能够由用于嵌入磁通引导颗粒的嵌入材料形成。嵌入基质能够由磁中性的嵌入材料形成。嵌入基质能够由具有良好导热性能的嵌入材料形成。嵌入基质能够具有至少0.5W/(m.K)、尤其是至少1.0W/(m.K)或尤其是至少10.0W/(m.K)的导热率和/或导热系数。因此，改进了例如通过该结构直至外部设置的散热器的热导率。
嵌入基质能够在磁通引导元件的间隙面和相邻磁通引导元件的由间隙间隔的间隙面之间形成材料连接的机械连接。因此，能够改进整体结构的机械稳定性和/或强度。
填充组件的磁特性能够通过嵌入基质中磁通引导颗粒的数量和/或个数来调整。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质以糊状引入到间隙中，或者具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质以糊状引入到间隙中，其中嵌入基质由可主动硬化的基质材料、尤其是粘合剂材料形成，或者具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质以糊状引入到间隙中，其中嵌入基质由可被动硬化的基质材料、尤其是热塑性材料和/或热固性塑料材料和/或弹性体和/或水硬性材料形成。
能够通过分配和/或包封和/或挤出将具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质引入到间隙中。
具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质能够在磁通引导元件的间隙面与相邻磁通引导元件的由间隙间隔的间隙面之间形成材料连接的机械连接。因此，能够改进整体结构的机械稳定性和/或强度。
具有嵌入的糊状磁通引导颗粒的嵌入基质能够通过注塑作为注塑层引入到间隙中。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质形成箔元件，其中至少一个这样的箔元件引入间隙中。
箔元件的嵌入基质能够是例如粘合剂基质和/或聚合物基质和/或热塑性基质和/或热固性塑料基质和/或弹性体和/或水硬性材料，其在箔元件引入到间隙中前硬化。
箔元件因此能够在引入到间隙中前形成为硬化的固体层。因此，箔层能够作为半成品提供，其能够在感应充电装置的制造过程中容易且经济地使用。预定的箔厚度能够小于间隙的间隙高度和/或小于间隙的间隙宽度。通过预定的箔厚度，能够通过箔元件的数量来适配间隙的间隙高度和/或间隙的间隙宽度。如果例如在感应充电装置的不同实施例中预先确定不同的间隙高度和/或间隙宽度，则能够通过增加或减少箔元件的数量容易地进行适配。
多个箔元件能够设置在间隙中，这些箔元件能够相对于线圈绕组轴线平躺设置和/或堆叠。多个箔元件能够设置在间隙中，这些箔元件能够横向于和/或垂直于线圈绕组轴线彼此相邻设置和/或堆叠。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，填充组件具有多个层。
该间隙能够由具有多个层的填充组件完全填充。至少两层或所有层能够由不同的材料层形成。至少两层或所有层能够由不同的固体层形成。至少两层或所有层能够具有不同的磁特性。至少两层或所有层尤其能够具有不同的磁透率和/或磁导率。至少两层或所有层能够由具有不同磁特性和/或不同磁透率和/或不同磁导率的类似材料层形成。
层的磁特性和/或磁透率和/或磁导率能够相对于线圈绕组轴线变化。各层的磁特性和/或磁透率和/或磁导率能够随着与线圈的距离的增加而相对于线圈绕组轴线分别分段地增加和/或分段地基本恒定和/或分段地减少。
能够设置，填充组件的至少一层和/或填充组件的多个层具有至少50、尤其是至少100的相对磁导率。
能够设置，填充组件的至少一层和/或填充组件的多个层是磁中性的。
通过填充组件的多层结构，能够将不同的主要功能分配给间隙内的层。因此例如能够设置有，一个层的主要功能是在间隙内引导磁通，而另外的层的主要功能是形成机械抗性的填充组件。
能够设置，间隔且相邻的磁通引导元件之间的每个间隙完全由这种具有多个层的填充组件填充。能够设置，填充组件的多层结构对于多个间隙或所有间隙基本类似地形成。
对于不同定向的间隙，使填充组件的层的结构和/或使填充材料适配该间隙中预期的磁通能够是有利的。与磁通方向正交定向的间隙能够例如填充有高磁性或具有高相对磁透率的材料。对于平行于磁通方向延伸的间隙，例如能够优先考虑其他特性(例如优先考虑热和/或机械特性)。
填充组件的至少一层或填充组件的多个层或填充组件的所有层能够与通过间隙彼此间隔开的两个磁通引导元件以材料连接的方式连接。
能够设置，填充组件的多个层或所有层形成为粘合剂层。多个粘合剂层或所有粘合剂层能够设置成相对于线圈绕组轴线彼此叠置和/或堆叠。
能够设置，填充组件的多个层或所有层形成为注塑层。多个注塑层或所有注塑层能够设置成相对于线圈绕组轴线彼此叠置和/或堆叠。
能够引入到未知轮廓的间隙中的粘合层和/或注塑层能够例如在引入到间隙中后通过液压或气动压力进行压缩。为此，磁通引导元件的结构、尤其是铁氧体瓦片的结构以及填充组件的结构能够定位在两个橡胶波纹管之间，其中能够设置压缩所需的压力。弹性橡胶材料适配间隙轮廓并压缩间隙中的粘合剂层和/或注塑层。此处能够降低间隙中层的填充高度。
能够设置，填充组件的至少一层形成为插入到间隙中的半成品，和/或填充组件形成为插入到间隙中的半成品。
能够设置，填充组件的至少两层具有不同的磁特性。
至少两层或所有层尤其能够具有不同的磁透率和/或磁导率。至少两层或所有层能够由具有不同磁特性和/或不同磁透率和/或不同磁导率的类似材料层形成。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，填充组件的至少一层形成导磁层，和/或填充组件的至少一层形成磁中性层。
能够设置，填充组件的至少一个导磁层具有至少50、尤其是至少100的相对磁导率。
至少一个导磁层能够具有磁通引导颗粒。能够设置，这些磁通引导颗粒的至少一部分分别形成偏离球形的颗粒形状，和/或这些磁通引导颗粒的至少一部分分别形成回转椭球体的颗粒形状，和/或所述磁通引导颗粒的至少一部分分别形成三轴椭球体的颗粒形状，和/或所述磁通引导颗粒的至少一部分分别形成扁平的、尤其是透镜状或板状的颗粒形状。
至少一个导磁层能够由磁通引导颗粒的填充物形成，尤其是由磁通引导颗粒的松散填充物或磁通引导颗粒的压缩填充物来形成。
至少一个导磁层能够构造成使得分开位置固定装置具有壳体，尤其是纸质材料的壳体，用于完全包住填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物的磁通引导颗粒，其中，壳体、尤其是纸质材料的壳体与填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物的磁通引导颗粒一起形成封装体。
能够引入到未知轮廓间隙中的这种封装体能够例如在引入到间隙之后通过液压或气动压力进行压缩。为此，磁通引导元件的结构、尤其是铁氧体瓦片的结构以及填充组件的结构能够定位在两个橡胶波纹管之间，其中能够设置压缩所需的压力。弹性橡胶材料适配间隙轮廓并压缩间隙中的颗粒封装体。此处能够降低间隙中颗粒封装体的填充高度。
磁通引导颗粒的填充物、尤其是压缩填充物能够通过铁氧体粉末的成型方法形成，其也用于烧结工艺中生坯的生产(成型)。
为了压缩间隙中的磁通引导颗粒，能够使用1MPa(例如松散压缩)至100MPa(例如易于处理的独立生坯)的压力。优选地，为了压缩间隙中的磁通引导颗粒，能够使用10至20MPa的压力，这在制造技术和工艺上能够容易且经济地管理。
至少一个导磁层能够被构造为使得利用一体位置固定装置设置在间隙中的填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物，形成多孔固体层，其中，多孔固体层由磁通引导颗粒形成，该颗粒具有表面涂层，用于以材料连接的方式相互连接以及用于与形成间隙的磁通引导元件以至少部分材料连接的方式连接。
至少一个导磁层能够具有用于嵌入磁通引导颗粒的至少一个嵌入基质和/或能够被构造为使得磁通引导颗粒的至少一部分作为填充物引入导磁层的至少一个嵌入基质中。
至少一个导磁层能够被构造为使得具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质以糊状引入到间隙中，或者具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质以糊状引入到间隙中，其中嵌入基质由可主动硬化的基质材料、尤其是粘合剂材料形成，或者具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质以糊状引入所述间隙中，其中嵌入基质由可被动硬化的基质材料、尤其是热塑性材料和/或热固性塑料和/或弹性体和/或水硬性材料形成。
能够形成至少一个导磁层，使得具有嵌入的磁通引导颗粒的嵌入基质形成箔元件，其中至少一个这样的箔元件引入间隙中。
通过导磁层，磁通能够在由间隙间隔的两个磁通元件之间过渡时集中在该层中。
填充组件的至少一个磁中性层能够由磁中性浇注料形成。
填充组件的至少一个磁中性层能够形成空气层和/或磁中性固体层。
填充组件的至少一个磁中性层能够是箔元件、尤其是没有磁通引导颗粒的箔元件。
填充组件的至少一个磁中性层能够是粘合剂层、尤其是没有磁通引导颗粒的粘合剂层。
填充组件的至少一个磁中性层能够是注塑层、尤其是没有磁通引导颗粒的注塑层。
填充组件的磁中性层能够是具有良好导热性能的材料。填充组件的磁中性层能够具有至少0.5W/(m.K)、尤其是至少1.0W/(m.K)或尤其是至少10.0W/(m.K)的导热率和/或导热系数。因此，例如改进了通过该结构直至外部设置的散热器的热导率。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，填充组件的至少一个导磁层设置在填充组件的两个磁中性层之间，和/或填充组件的导磁层组件设置成触碰填充组件的至少一个磁中性层。
填充组件的至少一个导磁层能够相对于线圈绕组轴线设置在填充组件的两个磁中性层之间、尤其是两个磁中性外层之间。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，填充组件的至少一个磁中性层是空气层，和/或填充组件的至少一个磁中性层通过磁中性固体层形成，和/或填充组件的至少一个磁中性固体层形成磁中性外层，该磁中性外层部分形成在间隙内，部分形成在间隙外。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，外层形成为浇注体，线圈嵌入到该浇注体中。浇注体能够由浇注料形成。浇注体和/或浇注料能够形成磁中性固体层。
通过使用空气层和/或磁中性固体层，例如可以在壳内部引起磁场的有针对性的散射，以减少涡流的出现和/或相邻部件中的涡流损耗。
空气层和/或磁中性固体层名义上几乎不能传输磁通，但是在该区域中发生磁场的散射，使得磁场在磁通引导元件的限制之外明显减弱。特别地，由此能够在磁通引导元件的背离线圈的一侧上减小磁场。因此，能够使磁场有效范围内的壳和其他电导体中的涡流损耗最小化。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，形成彼此间隔开的至少两个间隙，在其中分别设置具有至少一个磁中性层的填充组件，其中磁中性层相互连接。
彼此间隔开的至少两个间隙中的相互连接的中性层能够直接相互连接。相互连接的中性层能够形成外层。
能够设置，形成形状配合，尤其是通过形成间隙的磁通引导元件之间的外层形成形状配合，以便将由间隙间隔的磁通引导元件形成为具有间隙填充和/或成型间隔件的稳定的一体磁通引导装置。
为了形状配合，填充组件的至少一个外层能够接触和/或触碰由间隙间隔的两个磁通引导元件的面向线圈的横向面，和/或由间隙间隔的两个磁通引导元件的背离线圈的横向面和/或能够以材料连接的方式连接到它们。
能够设置，形成形状配合，尤其是通过磁通引导元件之间的外层形成形状配合，以便形成能够一体安装的组件。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，填充组件的至少一层具有磁通引导颗粒，和/或填充组件的至少一层具有磁通引导颗粒，其中在该层内，磁通引导颗粒的浓度在空间上变化，和/或填充组件的至少两层分别具有磁通引导颗粒，其中磁通引导颗粒的浓度在两层中是不同的。
例如能够设置，填充组件以以下方式形成，首先引入具有少量磁通引导颗粒的磁中性浇注料，其中浇注料在引入间隙时具有较低的粘度使得磁通引导颗粒由于重力而聚集或集中在填充组件的层区域中，从而形成填充组件，该填充组件形成相对于线圈绕组轴线渐变的磁特性。因此，填充组件的磁特性能够相对于线圈绕组轴线和/或相对于间隙高度以所需的方式进行适配。该过程能够通过振动器和/或振动装置来加速。能够设置，在该过程之后，填充组件形成至少一个磁中性层，尤其是，该磁中性层基本没有磁通引导颗粒，并且形成另外的层，在该另外的层中引入磁通引导颗粒。与磁中性层相比，具有磁通引导颗粒的层能够设置成相对于线圈绕组轴线更靠近线圈。磁中性层能够是磁中性固体层。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，填充组件的至少一个磁中性固体层、尤其是磁中性外层由磁中性浇注料形成，和/或磁中性外层形成为用于感应充电装置的部件的隔开和/或连接和/或固定和/或定位，和/或彼此间隔的磁通引导元件与间隙中的填充组件一起形成能够一体安装的组件。
外层能够形成在间隙外，用于感应充电装置的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。
外层能够形成为用于保护壳的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。外层能够形成为用于屏蔽壳的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。外层能够形成为用于线圈的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。外层能够形成为用于由间隙间隔的磁通引导元件的间隔和/或连接和/或固定和/或定位。
连接能够形成以材料连接方式的连接。外层能够形成用于隔开的隔开元件、尤其是形成在间隙外的隔开元件。
外层能够形成为磁中性固体层。这种外层能够在工艺步骤中与具有磁通引导颗粒的至少一个另外的层一起被硬化(例如，热硬化)。
外层能够在间隙外用于电线或线圈和/或电力电子器件和/或电磁屏蔽件的连接功能。此外，通过磁通引导元件的间隙面与相邻磁通引导元件的由间隙间隔的间隙面之间的填充组件，以材料连接方式的机械连接能够提供整体结构的额外稳定性和强度。
能够设置，形成形状配合，尤其是通过磁通引导元件之间的外层形成形状配合，以便将由间隙间隔的磁通引导元件形成为具有间隙填充和成型间隔件的稳定的一体磁通引导装置。
为了形状配合，填充组件的至少一个外层能够接触和/或触碰由间隙间隔的两个磁通引导元件的面向线圈的横向面，和/或由间隙间隔的两个磁通引导元件的背向线圈的横向面，和/或以材料连接的方式连接到它们。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，感应充电装置具有形成壳内部的壳，其中线圈和磁通引导元件设置在壳内部中。
壳能够是浇注料壳，该浇注料壳通过浇注料一体成型，填充壳内部并且包围感应充电装置的部件。
壳能够由至少两个部分形成，其中这种两部分的壳能够具有用于保护免受外部影响的保护壳和与保护壳分开形成的用于屏蔽交变电磁场的屏蔽壳。
保护壳能够形成槽形保护壳。
保护壳能够由非导电材料形成。保护壳能够由塑料材料和/或由复合材料和/或由纤维增强复合材料形成。
屏蔽壳能够形成用于电磁屏蔽的屏蔽体。屏蔽体例如能够形成用于车辆部件相对于电磁场的屏蔽。屏蔽壳能够形成和/或具有金属材料的屏蔽板。金属材料能够是例如铝。屏蔽壳能够形成为扁平体和/或板状体。
屏蔽壳和保护壳能够形成壳内部并且相对于外部环境界定壳内部，尤其是以流体密封的方式界定壳内部。
磁通引导元件能够相对于屏蔽壳间隔和/或相对于保护壳间隔和/或相对于线圈间隔地设置在壳内部中。线圈能够相对于线圈绕组轴线设置在磁通引导元件与保护壳之间。线圈在此能够相对于线圈绕组轴线与磁通引导元件和保护壳间隔地设置。在壳内部中，间隔的部件之间的自由空间能够部分地和/或完全地填充，例如由至少一种浇注料、尤其是导热浇注料部分地和/或完全地填充。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，感应充电装置具有彼此间隔的多于两个的磁通引导元件，其中在彼此间隔的磁通引导元件之间形成多个间隙，其中仅在间隙的一部分中分别至少部分地设置有填充组件。换言之，感应充电装置在多个磁通引导元件之间具有多个间隙，其中只有一些而不是所有的间隙具有填充组件。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，每个间隙分别具有间隙高度、间隙宽度和间隙长度，其中设置在至少一个间隙中的填充组件相对于间隙高度和/或相对于间隙长度由不同的层形成。不同的层能够形成为不同的材料层。
换言之，设置在间隙中的填充组件在磁通引导元件的厚度方向上能够被构建在不同的材料层中和/或在间隙的纵向方向上能够具有可变的层结构。
术语“相对于间隙高度”能够理解为表示相对于与线圈绕组轴线平行的间隙高度方向的设置。术语“相对于间隙长度”能够理解为相对于间隙长度方向的设置，该间隙长度方向基本垂直于、尤其是垂直于和/或横向于线圈绕组轴线。术语“相对于间隙宽度”能够理解为相对于间隙宽度方向的设置，该间隙宽度方向基本垂直于、尤其是垂直于和/或横向于线圈绕组轴线。
间隙宽度方向和间隙长度方向基本相互垂直地、尤其是相互垂直和/或相互横向地定向。间隙长度方向基本平行于、尤其是平行于形成间隙的间隙面或间隙的形成间隙的两个间隙面定向。间隙宽度方向基本平行于、尤其是平行于形成间隙的磁通引导元件的横向面定向。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进方案中，设置有，每个间隙分别具有间隙高度、间隙宽度和间隙长度，其中设置在至少一个间隙中的填充组件相对于间隙长度由不同的材料层形成，其中相对于间隙宽度不同地形成的这些层中的至少一个是磁中性层、尤其是空气层。
换言之，部分填充有填充组件的间隙在纵向方向上具有仅填充有空气的至少一个部分区域。因此，在该部分区域中，相对于间隙高度仅形成连续的空气层。
本发明还涉及一种用于根据本发明的感应充电装置的磁通引导元件的装置。该装置具有彼此间隔的至少两个磁通引导元件，这些磁通引导元件能够设置在感应充电装置的壳内部中。至少一个间隙形成在彼此间隔的两个磁通引导元件之间，其中该间隙由具有多个层的填充组件部分或完全填充，其中彼此间隔的磁通引导元件与间隙中的填充组件一起形成能够一体安装的组件。
为此，填充组件能够形成至少一个外层，其部分地在间隙内并部分地在间隙外形成。
外层能够形成为用于感应充电装置在壳内部的部件的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。外层能够形成在间隙外，用于感应充电装置在壳内部的部件的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。
外层能够形成为用于屏蔽壳的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。外层能够形成为用于保护壳的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。外层能够形成为用于线圈的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。外层能够形成为用于由间隙间隔的磁通引导元件的隔开和/或连接和/或固定和/或定位。
连接能够形成以材料连接方式的连接。外层能够形成用于隔开的隔开元件，尤其是形成在间隙外的隔开元件。
外层能够形成为基本磁中性的固体层。这样的外层能够在工艺步骤中与具有磁场导体颗粒的至少一个另外的层一起被硬化(例如热硬化)。
外层能够在间隙外用于电线或线圈、电力电子器件的部件和/或电磁屏蔽件的连接功能。此外，通过磁通引导元件的间隙面与相邻磁通引导元件的由间隙间隔的间隙面之间的填充组件，以材料连接方式的机械连接能够提供整体结构的额外的稳定性和强度。
能够设置，形成形状接合，尤其是通过形成间隙的磁通引导元件之间的外层形成形状接合，以便将由间隙间隔的磁通引导元件形成为具有间隙填充和成型间隔件的稳定的一体磁场导体装置。
为了形状接合，填充组件的至少一个外层能够接触和/或触碰由间隙间隔的两个磁场导体的面向线圈的横向面，和/或由间隙间隔的两个磁通引导元件的背离线圈的横向面，和/或能够以材料连接的方式连接到它们。
能够设置，形成形状接合，尤其是通过在磁场导体之间的外层形成形状接合，以便形成能够一体安装的组件。
本发明还涉及一种车辆充电系统，其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，和/或具有能够附接到车辆的至少部分地由根据本发明的感应充电装置形成的移动感应装置。
为此，固定感应充电站能够连接到固定能量源。固定感应充电站能够例如埋入在行驶地面中。固定感应充电站能够形成初级线圈，而车辆的移动感应充电装置能够形成次级线圈。
固定感应充电站的初级线圈能够生成随时间变化的磁场，以便能够以预定的传输功率进行无线能量传输。为此，初级线圈能够通过固定能量源供应所需的电能。移动感应充电装置的次级线圈能够被构造为使得如果次级线圈位于固定感应充电站的初级线圈的随时间变化的磁场的有效范围内，则在次级线圈中感应出交流电压。当次级线圈位于闭合电路中时，交流电压生成能够用于例如给车辆的牵引电池组单元充电的电流通量(交流电)。
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，该车辆具有根据本发明的移动感应充电装置和牵引电池单元，该牵引电池单元与移动感应充电装置电耦接并能够经由该移动感应充电装置供应电能。该车辆能够是具有至少一个旋转电机的电动车辆，其中，旋转电机提供车辆的驱动，并在此经由牵引电池单元供应电能。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。
感应充电装置能够设置在行驶地面附近的车辆中。
本发明还涉及一种用于制造根据本发明的感应充电装置的方法，其中，在将彼此间隔的磁通引导元件插入到壳内部中前，用填充组件填充至少一个间隙，其中，彼此间隔的磁通引导元件与在间隙中的填充组件一起形成插入到壳内部中的能够一体安装的组件。
能够设置填充组件的上游注塑或挤出以及随后填充组件的硬化，以便形成一体的磁通引导单元。通过硬化，能够实现填充组件与磁通引导元件之间一定的粘合强度，这允许在连续制造工艺中，容易地操作一体的磁通引导单元。能够通过支持的辅助工具改善处理。此外，能够通过针对性地引入形状配合轮廓(例如榫-槽)，显著地增强相邻的磁通引导元件的机械连接，从而能够进一步改善可管理性。
本发明还涉及一种用于制造根据本发明的感应充电装置的方法，其中，用浇注料将线圈浇注在壳内部中，其中，将磁通引导元件相对于线圈设置在安装位置，并且为此，至少部分地压入到浇注料中，其中，浇注料具有额外的体积，使得在将磁通引导元件压入到浇注料中时，浇注料的至少一部分至少部分地渗入到由间隔的两个磁通引导元件形成的间隙中，其中，在将磁通引导元件设置在安装位置后，将填充组件的至少一个另外的层引入到间隙中。
能够设置，用没有磁通引导颗粒的磁中性浇注料将线圈浇注在保护壳中。浇注料能够具有良好的导热特征。浇注料能够具有至少0.5W/(m.K)、尤其是至少1.0W/(m.K)或尤其是至少10.0W/(m.K)的导热率和/或导热系数。
浇注料能够形成基本磁中性的浇注料。
在将磁通引导元件压入到浇注料中时，浇注料、尤其是磁中性浇注料能够渗入到或填充到至少一个间隙或多个间隙或所有间隙中，直至间隙高度的大约5至20％。随后，能够将具有磁通引导颗粒的一个层或多个层引入到至少一个间隙或多个间隙或所有间隙中。具有磁通引导颗粒的该层或这些层能够填充至少一个间隙或多个间隙或所有间隙，间隙填充为间隙高度的大约50至90％。该层或这些层能够通过分配引入到间隙中。该层或这些层能够作为粘合剂层和/或注塑层和/或多孔固体层引入到至少一个间隙或多个间隙或所有间隙中。剩余间隙空间能够由浇注料、尤其是磁中性浇注料填充。此外，磁场导体的背离线圈的横向面能够由浇注料完全或部分覆盖和/或弄湿，尤其是以网格图案的方式。在此，间隙路径也能够被覆盖和/或弄湿。随后，能够将屏蔽壳、尤其是金属屏蔽片形式的屏蔽壳放置或沉积在浇注料、尤其是分配的图案上。随后，能够将屏蔽壳压入到浇注料中，直至相对于线圈绕组轴线距磁通引导元件的目标距离。随后，能够使装置和/或浇注料和/或填充组件硬化，尤其是热硬化。
本发明还涉及一种用于制造根据本发明的感应充电装置的方法，其中，将填充组件引入到间隙中，随后，尤其是通过液压和/或气动压力，在间隙中压缩填充组件。为此，磁通引导元件的结构、尤其是铁氧体瓦片的结构和填充组件的结构能够定位在两个橡胶波纹管之间，其中，能够设置压缩所需的压力。弹性橡胶材料适配间隙轮廓，并压缩间隙中的填充组件。填充组件在间隙中的填充高度能够在此减小。这样的方法还能够应用在用纸包住的填充物中。
填充物、尤其是压缩填充物能够通过铁氧体粉末的成型方法形成，其也用于烧结工艺中的生坯生产(成型)。
为了压缩间隙中的磁通引导颗粒，能够使用1MPa(例如松散压缩)至100MPa(例如易于管理的独立生坯)的压力。优选地，为了压缩间隙中的磁通引导颗粒，能够使用10至20MPa的的压力，这在制造技术和在工艺上能够容易且经济地管理。
本发明的其它重要特征和优点将从从属权利要求、附图和借助附图的相关附图描述中显现。
应当理解，在不背离本发明的范围的情况下，上述特征和下文将进一步解释的特征不仅能够以各自指出的组合使用，而且能够以其它组合或单独使用。
本发明的优选示例实施例在附图中示出并且在以下描述中更详细地解释，其中，相同的附图标记指代相同或相似或功能相同的部件。
分别示意性地示出了：
图1贯穿感应充电装置的截面视图，
图2图1的放大细节图，
图3贯穿根据本发明的感应充电装置的截面视图，
图4贯穿根据本发明的另一个感应充电装置的截面视图，
图5贯穿根据本发明的另一个感应充电装置的截面视图，
图6贯穿根据本发明的另一个感应充电装置的截面视图，
图7贯穿根据本发明的另一个感应充电装置的截面视图，
图8贯穿根据本发明的另一个感应充电装置的截面视图，
图9由磁通引导颗粒填充的间隙的放大细节图，
图10车辆充电系统，
图11用于车辆充电系统的车辆，
图12两个磁通引导元件之间的间隙的俯视图。
图1示出了用于图10所示的车辆充电系统2的感应充电装置1。
感应充电装置1能够具有由保护壳15和屏蔽壳16形成的壳10。壳10能够形成用于容纳感应充电装置1的部件的壳内部11。保护壳15能够形成槽形保护壳15。保护壳15能够由非导电材料形成。屏蔽壳16能够形成用于电磁屏蔽的屏蔽体。
在壳内部11中设置至少一个线圈3，该线圈形成为生成或接收交变电磁场。线圈3能够形成为能够基本围绕线圈绕组轴线20缠绕的扁平线圈。
感应充电装置1具有彼此间隔的多个磁通引导元件4(具体地说，4a、4b、4c和4d)，这些磁通引导元件设置在壳内部11中。在横向于线圈绕组轴线20彼此间隔的两个磁通引导元件4、4a与4、4b之间形成间隙5、5a。在横向于线圈绕组轴线20彼此间隔的两个磁通引导元件4、4b与4、4c之间形成间隙5、5b。在横向于线圈绕组轴线20彼此间隔的两个磁通引导元件4、4c与4、4d之间形成间隙5、5c。
图2以放大图示示出了图1的细节图23。在图2中，通过示例解释间隙5、5b，其中，该描述也类似地适用于其它间隙5、5a和5、5c。
间隙5、5b具有间隙高度21和间隙宽度22。间隙高度21基本平行于线圈绕组轴线20形成和/或定向。间隙宽度22基本横向于和/或垂直于线圈绕组轴线20形成和/或定向。
间隙宽度22基本对应于在磁通引导元件4、4b的间隙面17b与另外的磁通引导元件4、4c的由间隙5、5b间隔的间隙面17c之间的横向于和/或垂直于线圈绕组轴线20的距离。间隙面17b和17c基本平行于线圈绕组轴线20定向。
间隙高度21对应于磁通引导元件4、4b和/或4、4c相对于线圈绕组轴线20的厚度。间隙高度21能够对应于磁通引导元件4、4b的背离线圈的横向面18b与磁通引导元件4、4b的面向线圈的横向面19b之间相对于线圈绕组轴线20的距离。间隙高度21能够对应于磁通引导元件4、4c的背离线圈的横向面18c与磁通引导元件4、4c的面向线圈的横向面19c之间相对于线圈绕组轴线20的距离。
面向线圈的横向面19b和/或19c能够基本横向于和/或垂直于线圈绕组轴线20定向。背离线圈的横向面18b和/或18c能够基本横向于和/或垂直于线圈绕组轴线20定向。
多个磁通引导元件4、4a和4、4b的面向线圈的横向面19b和19c能够基本处于共同的面向线圈的平面中和/或在其中基本定向。多个磁通引导元件4、4a和4、4b的背离线圈的横向面18b和18c能够基本处于共同的背离线圈的平面中和/或在其中基本定向。共同的面向线圈的平面和共同的背离线圈的平面能够设置为相对于线圈绕组轴线20彼此间隔开。共同的面向线圈的平面和共同的背离线圈的平面能够基本相互平行地定向。
多个或所有磁场导体4(具体地说，4a、4b、4c和/或4d)能够具有基本相同的厚度。多个或所有磁场导体4(具体地说，4a、4b、4c和/或4d)能够类似地构造。
在间隙5(具体地说，5a、5b和5c)中的每一个中，分别至少部分地设置填充组件6(具体地说，6a、6b和6c)。为了清晰起见，填充组件6(具体地说，6a、6b和6c)没有在图1和图2中示出，而是在图3至图9中示出。图3至图9中的感应充电装置1的结构与图1相比，不同之处仅在于填充组件6(具体地说，6a、6b和6c)的构造，使得对于填充组件6(具体地说，6a、6b和6c)以外的部件，参考关于图1的描述。
在图3中，间隙5(具体地说，5a、5b和5c)被填充组件6(具体地说，6a、6b和6c)基本完全填充。填充组件6(具体地说，6a、6b和6c)能够形成没有示出的层8。
例如能够设置：一个或更多个或所有层形成为磁通引导颗粒的填充物，尤其是松散填充物或压缩填充物。通过重力和/或通过压缩，能够形成没有示出的层，其中，磁场导体颗粒的数量或磁场导体颗粒的密度相对于线圈绕组轴线20变化。
在图4至图9中，分别通过示例解释填充组件6、6b，其中，该描述还类似地适用于其它填充组件6、6a和6、6c。
在图4中，填充组件6、6b具有多个层8。层8、8a在此是导磁层，其具有例如磁通引导颗粒。层8、8b和8、8c形成为空气层。层8、8a能够由没有示出的多个层形成。
在图5中，填充组件6、6b具有多个层8。层8、8a在此是导磁层，其具有例如磁通引导颗粒。层8、8b和8、8c形成为磁中性固体层。层8、8a能够由没有示出的多个层形成。
在图6中，填充组件6、6b具有多个层8。层8、8a在此是导磁层，其具有例如磁通引导颗粒。层8、8b和8、8c形成为磁中性固体层。层8、8b还形成为外层9。外层9一体地形成用于将屏蔽壳16相对于磁通引导元件4(具体地说，4a、4b、4c和4d)间隔的间隔元件。层8、8a能够由没有示出的多个层形成。
在图7中，填充组件6、6b具有多个层8。层8、8a在此是导磁层，其具有例如磁通引导颗粒。层8、8b和8、8c形成为磁中性固体层。层8、8b还形成为外层9。与图6相比，各填充组件6a、6b和6c的外层9直接相互连接。各填充组件6a、6b和6c的外层9因此形成共同的外层，该共同的外层完全填充屏蔽壳16与磁通引导元件4(具体地说，4a、4b、4c和4d)之间的自由空间。该共同的外层能够例如由浇注料、尤其是硬化浇注料形成。
在图8中，填充组件6、6b具有多个层8。层8、8a在此是导磁层，其例如具有磁通引导颗粒。层8、8b和8、8c形成为磁中性固体层。层8、8b和层8、8c还形成为外层9。所有填充组件6a、6b和6c的外层9都直接相互连接。填充组件6a、6b和6c的外层9因此形成共同的外层，该共同的外层完全填充壳内部11。
为此，线圈3能够例如用中性填充材料浇注在保护壳15中，其中，随后将磁通引导元件4(具体地说，4a、4b、4c和4d)插入到浇注料中。磁通引导元件4(具体地说，4a、4b、4c和4d)能够用作可一体安装的组件，其中，可一体安装的组件在插入到浇注料中前，能够具有填充组件6(具体地说，6a、6b和6c)的部分或层8。
磁通引导元件4(具体地说，4a、4b、4c和4d)也能够彼此分开地插入到浇注料中，其中，随后进行各填充组件6的层8的填充。能够通过将另外的浇注料引入到磁通引导元件4(具体地说，4a、4b、4c和4d)以完全填充屏蔽壳16与磁通引导元件4(具体地说，4a、4b、4c和4d)之间的自由空间，形成层8、8b、9。
在图9中，充电组件6、6b具有多个层8。层8、8a在此是导磁层，其具有磁通引导颗粒7。层8、8b和8、8c形成为磁中性固体层。层8、8a的磁通引导颗粒7具有偏离球形的颗粒形状。层8、8a的这些磁通引导颗粒7在间隙5、5b中定向，使得它们具有与沿横向于和/或垂直于线圈绕组轴线20的方向的延伸相比，更小的沿平行于线圈绕组轴线20的方向的延伸。由此，能够通过滴流、倾倒等，或在填充基质材料的注射方法中，或在低粘度悬浮液中的沉降行为中，引入磁通引导颗粒7时实现自然定向的层结构。
图10示出了具有至少部分地由根据本发明的感应充电装置1形成的固定感应充电站12的车辆充电系统2。车辆充电系统2还包括能够附接到车辆13的移动感应装置14，该移动感应装置至少部分地由根据本发明的感应充电装置1形成。
图11示出了用于车辆充电系统2的车辆13，该车辆具有移动感应充电装置14和牵引电池组单元24，该牵引电池组单元与移动感应充电装置14电耦接并能够经由该移动感应充电装置供应电能。
图12示出了间隙5、5b的俯视图，其中，在该视图中，通过示例可见间隙5、5b的间隙宽度22和间隙长度25。在该图示中，线圈绕组轴线20垂直于图平面地定向。设置在间隙5、5b中的填充组件6、6b相对于间隙长度25由不同的材料层26、26a和26b形成，其中，层26和26b形成磁中性层27和27b(尤其分别为空气层)。材料层26a是至少部分或完全导磁的。材料层26a能够由相对于没有示出的间隙高度21不同的层8形成。

Claims (23)

1.一种用于车辆充电系统(2)的感应充电装置(1)，
-具有用于生成或接收交变磁场的至少一个线圈(3)，
-具有彼此间隔的至少两个磁通引导元件(4)，
-其中，在彼此间隔的两个磁通引导元件(4)之间形成至少一个间隙(5)，
-其中，填充组件(6)至少部分地设置在间隙(5)中，
-其中，所述填充组件(6)是至少部分导磁的。
2.根据权利要求1所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
所述填充组件(6)具有磁通引导颗粒(7)，和/或
-所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分分别形成偏离球形的颗粒形状，和/或
-所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分分别形成回转椭球体的颗粒形状，和/或
-所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分分别形成三轴椭球体的颗粒形状，和/或
-所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分分别形成扁平的、尤其是透镜状或板状的颗粒形状。
3.根据权利要求2所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
-所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分作为填充物引入到间隙(5)中，和/或
-所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分作为松散填充物引入到间隙(5)中，和/或
-所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分作为压缩填充物引入到间隙(5)中。
4.根据权利要求3所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
-填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物利用分开位置固定装置设置在间隙(5)中，其中，所述分开位置固定装置以相对于形成间隙的磁通引导元件(4)没有材料连接的方式设置在间隙(5)中，和/或
-填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物利用一体位置固定装置设置在间隙(5)中，其中，所述一体位置固定装置至少部分地以材料连接的方式与形成间隙的磁通引导元件(4)连接。
5.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
-所述分开位置固定装置具有壳体、尤其是纸质材料的壳体，用于完全包住所述填充物、尤其是所述松散填充物和/或所述压缩填充物的磁通引导颗粒(7)，
-其中，所述壳体、尤其是纸质材料的壳体与所述填充物、尤其是所述松散填充物和/或所述压缩填充物的磁通引导颗粒(7)一起形成封装体。
6.根据权利要求4所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
-利用一体位置固定装置设置在间隙(5)中的填充物、尤其是松散填充物和/或压缩填充物形成多孔固体层，
-其中，所述多孔固体层由具有表面涂层的磁通引导颗粒(7)形成，所述表面涂层用于以材料连接的方式相互连接，和用于与形成间隙的磁通引导元件(4)以至少部分材料连接的方式连接。
7.根据权利要求2所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
-所述填充组件(6)具有用于嵌入磁通引导颗粒(7)的至少一个嵌入基质，和/或
-所述磁通引导颗粒(7)的至少一部分作为填充物引入所述填充组件(6)的至少一个嵌入基质中，和/或
-具有嵌入的磁通引导颗粒(7)的嵌入基质以糊状引入到间隙(5)中，或者
-具有嵌入的磁通引导颗粒(7)的嵌入基质以糊状引入到间隙(5)中，其中，由可主动硬化的基质材料、尤其是粘合剂材料形成嵌入基质，或者
-具有嵌入的磁通引导颗粒(7)的嵌入基质以糊状引入到间隙(5)中，其中，由可被动硬化的基质材料、尤其是热塑性材料和/或热固性材料和/或弹性体和/或水硬性材料形成嵌入基质。
8.根据权利要求7所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
-具有嵌入的磁通引导颗粒(7)的嵌入基质形成箔元件，
-其中，至少一个这样的箔元件引入间隙(5)中。
9.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，
所述填充组件(6)具有多个层(8)。
10.根据权利要求9所述的感应充电装置(1)，
其特征在于：
-所述填充组件(6)的至少一个层(8)形成导磁层(8a)，和/或
-所述填充组件(6)的至少一个层(8)形成磁中性层(8b、8c)，和/或
-所述填充组件(6)的至少一个导磁层(8a)设置在所述填充组件(6)的两个磁中性层(8b、8c)之间，和/或
-所述填充组件(6)的导磁层(8a)设置为触碰所述填充组件(6)的至少一个磁中性层(8b、8c)。
11.根据权利要求10所述的感应充电设备(1)，
其特征在于，
-所述填充组件(6)的至少一个磁中性层(8b、8c)是空气层，和/或
-所述填充组件(6)的至少一个磁中性层(8b、8c)通过磁中性固体层形成，和/或
-所述填充组件(6)的至少一个磁中性固体层形成磁中性外层(9)，所述磁中性外层至少部分地在间隙(5)内和至少部分地在间隙(5)外形成。
12.根据权利要求10至11之一所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
-形成彼此间隔的至少两个间隙(5a、5b)，在所述至少两个间隙中分别设置有具有至少一个磁中性层(8b、8c)的填充组件(6a、6b)，
-其中，磁中性层(8b、8c)相互连接。
13.根据权利要求9至12之一所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
-所述填充组件(6)的至少一个层(8)具有磁通引导颗粒(7)，和/或
-所述填充组件(6)的至少一个层(8)具有磁通引导颗粒(7)，其中，在该层(10)内，所述磁通引导颗粒(7)的浓度在空间上变化，和/或
-所述填充组件(6)的至少两个层(8)分别具有磁通引导颗粒(7)，其中，所述磁通引导颗粒(7)的浓度在两个层(10)中是不同的。
14.根据权利要求11至13之一所述的感应充电装置(1)，
其特征在于，
-所述填充组件(6)的至少一个磁中性固体层、尤其是磁中性外层(9)，由磁中性浇注料形成，和/或
-磁中性外层(9)形成为用于所述感应充电装置(1)的部件的隔开和/或连接和/或固定和/或定位，和/或
-彼此间隔的磁通引导元件(4)与间隙(5)中的所述填充组件(6)一起形成能够一体安装的组件。
15.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，
-所述感应充电装置(1)具有形成壳内部(11)的壳(10)，
-其中，所述线圈(3)和磁通引导元件(4)设置在所述壳内部(11)中。
16.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，
-所述感应充电装置(1)具有彼此间隔的多于两个的磁通引导元件(4)，
-其中，在彼此间隔的磁通引导元件(4)之间形成有多个间隙(5)，
-其中，仅在间隙(5)中的一部分中分别至少部分地设置有填充组件(6)。
17.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，
-每个间隙(5)分别具有间隙高度(21)、间隙宽度(22)，和间隙长度(25)，
-其中，设置在至少一个间隙(5)中的所述填充组件(6)相对于所述间隙高度(21)和/或相对于所述间隙长度(25)由不同的层(8、26)形成。
18.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，
-每个间隙(5)分别具有间隙高度(21)、间隙宽度(22)，和间隙长度(25)，
-其中，设置在至少一个间隙(5)中的所述填充组件(6)相对于所述间隙长度(25)由不同的材料层(26)形成，
-其中，相对于所述间隙宽度(22)不同地形成的这些层(26)中的至少一个是磁中性层(27)、尤其是空气层。
19.一种用于根据前述权利要求之一所述的感应充电装置(1)的磁通引导元件(4)的装置，
-具有彼此间隔的两个磁通引导元件(4)，
-其中，在彼此间隔的磁通引导元件(4)之间形成至少一个间隙(5)，
-其中，间隙(5)被具有多个层(10)的填充组件(6)部分地或完全地填充，
-其中，彼此间隔的磁通引导元件(4)与间隙(5)中的所述填充组件(6)一起形成能够一体安装的组件。
20.一种车辆充电系统(2)，
-具有至少部分地由根据权利要求1至18之一所述的感应充电装置(1)形成的固定感应充电站(12)，和/或
-具有能够附接到车辆(13)的至少部分地由根据权利要求1至18之一所述的感应充电装置(1)形成的移动感应充电装置(14)。
21.一种用于制造根据权利要求1至18之一所述的感应充电装置(1)的方法，
-其中，在将彼此间隔的磁通引导元件(4)插入到所述壳内部(11)之前，利用所述填充组件(6)填充所述至少一个间隙(5)，
-其中，彼此间隔的磁通引导元件(4)与间隙(5)中的所述填充组件(6)一起形成插入到所述壳内部(11)中的能够一体安装的组件。
22.一种用于制造根据权利要求1至18之一所述的感应充电装置(1)的方法，
-其中，利用浇注料将所述线圈(3)浇注在所述壳内部(11)中，
-其中，将磁通引导元件(4)相对于所述线圈(3)设置在安装位置中，并且为此至少部分地压入到所述浇注料中，
-其中，所述浇注料具有额外的体积，使得在将磁通引导元件(4)压入到所述浇注料中时，所述浇注料的至少一部分至少部分地渗入到由间隔的两个磁通引导元件(4)形成的间隙(5)中，
-其中，在将磁通引导元件(4)设置在所述安装位置后，将所述填充组件(6)的至少一个另外的层(8)引入到间隙(5)中。
23.一种用于制造根据权利要求1至18之一所述的感应充电装置(1)的方法，尤其是根据权利要求21或22所述的方法，其中，将填充组件(6)引入到间隙(5)中，并且随后在间隙(5)中压缩所述填充组件。
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