CN1659060A - 用于一用于感应传输电能的系统的初级导线布置 - Google Patents

用于一用于感应传输电能的系统的初级导线布置 Download PDF

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CN1659060A CN 03813438 CN03813438A CN1659060A CN 1659060 A CN1659060 A CN 1659060A CN 03813438 CN03813438 CN 03813438 CN 03813438 A CN03813438 A CN 03813438A CN 1659060 A CN1659060 A CN 1659060A
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Abstract

本发明涉及一种用于一个用于感应传输电能的系统的初级导线布置(1)，其中所述导线布置具有一个出线(2)和一个回线(3)，所述出线和回线至少部分地相互平行延伸地布置并可连接到一电流源(4)上，以向所述出线和回线加载电流。在这种初级导线布置中，所述线路布置(1)分成多个相互连接的区段(A、B、C、D、E、F、G、H)，其中每个区段具有一个出线(2)和一个回线(3)以及将所述出线和回线连接起来的连接线(5)，且所述各区段相互设置成使得两个前后相邻的区段在一个靠近其连接线(5)的区域(7)内相重叠，由此可实现沿所述初级导线布置可行驶的耗电器的尽可能大的有效范围，还沿整个导线布置产生一尽可能均匀的场分布。

Description

用于一用于感应传输电能的系统的初级导线布置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的一种用于一用于感应传输电能的系统的初级导线布置。
背景技术
由现有技术例如DE19746919A1已知一种用于无接触地感应传输能量的导线布置，其中由两个相互间隔一定距离分布的平行的线路形成一初级电路。一可移动的具有一个次级电路用于感应地接纳来自由有电流流过的初级电路产生的磁场的电能的耗电器例如一地面运输车辆可沿这样一个初级导线布置行驶。
这种已知的初级导线布置由一个沿一线路布设的导线回路形成，所述导线回路连接在一个电流源上。所述导线回路由此包括一个出线和一个回线，所述出线和回线布设成相互平行并间隔一预定距离地延伸。通过所述电流源可向这样形成的初级电路加载电流，其中在出线和回线中的电流以相反的方向行进。
利用常见的电流源只能在具有有限的有效范围—即有限的出线和回线的长度—的导线布置中才能实现通过初级电路产生的沿所述导线布置的磁场的足够的能量密度。但特别是在地面运输车辆的感应能量供应中要求一具有原则上任意长度的导线布置，以便可实现所述地面运输车辆相应的有效范围。此外还希望，沿所述初级电路存在一尽可能均匀的场分布—即尽可能均匀的由所述初级电路产生的磁场的密度。
发明内容
由此本发明的目的是，提供一种用于向一可移动的耗电器感应传输电能的初级导线布置，该初级导线布置使得可沿该初级导线布置行驶的耗电器可具有尽可能大的有效范围，此外还在加载电流时沿所述初级导线布置产生一尽可能均匀的场分布。
在采用一根据权利要求1的前序部分的初级导线布置时，所述目的通过在权利要求1的特征部分所述的特征来实现。由从属权利要求可得出本发明的有利的实施形式。
本发明的出发点是，所述导线布置分成多个相互连接区段，其中每个区段具有一个出线和一个回线以及连接所述出线和回线的连接线，且所述区段相互设置成两个前后相邻的区段在一个靠近其连接线的区域内重叠。通过将初级电路分成多个区段，可沿整个导线布置实现一足够高的磁场密度，因为每个区段可单独由一个电流源用电流加载。通过相连的区段在其边缘处的重叠保证了在所述过渡区域内实现一均匀的场分布。从一个区段到相邻的区段磁场分布尽可能均匀的过渡保证了沿所述初级电路的线路对可移动的耗电器的均匀的能量供给，且当所述初级电路的磁场同时还用于使可移动耗电器沿线路沿轨道行驶(Spurführung)时，所述尽可能均匀的过渡特别也是必需的。
附图说明
下面参考附图借助对实施例对本发明进行详细说明。其中：
图1示出一初级导线布置的示意图；
图2示出图1的初级导线布置的两个区段的重叠区域的细部透视图；
图3示出图1的初级导线布置的两个区段的重叠区域的细部透视图，其中在重叠区的附近具有两个电流馈入点；
图4示出图1的初级导线布置的两个区段的重叠区域的细部透视图，其中在重叠区的附近具有一个电流馈入点；
图5示出根据图1的两个初级导线布置的一个交叉部的透视图；
图6示出图1的带有中间连接在出线或回线中的调谐电容的初级导线布置的一个区段的出线和回线的透视图。
具体实施方式
图1中示意性地示出一个由一按本发明的初级导线布置1形成的初级电路，所述初级电路用于一用于向一可沿所述初级导线布置1行驶的耗电器感应传输电能的系统。所述初级导线布置1分成多个相互连接的区段(A-H)。每个所述区段(A-H)具有一个出线2、一个回线3以及一个连接所述出线和回线的连接线5。相应区段(A-H)的所述出线和回线在图1中分别用参考标号1X、3X或5X表示，其中X代表相应的导线区段(A-H)。
这里出线2和回线3在每个区段A-H内相互平行地设置，而连接线5形成出线2和回线3之间的过渡部。这里出线和回线的平行设置理解为，所述出线和回线3相互以保持不变的间距延伸。这里所述延伸分布可以是直的，如在区段A、C、E和G中那样，也可以弯曲成一曲线，如在区段B、D、F和H中那样。形成初级导线布置1的电缆设计成绞合线。在初级导线布置1的每个区段(A-H)中都设有一个电流源4，通过所述电流源可向由出线2、连接线5和回线3形成的相应区段的导线回路加载电流。在图1中用参考标号A表示的区段中出线2A通过输入线路8A和9A连接在一电流源4A上。所述输入线路8A和9A大致垂直于展开的出线2A分布。相应地其它区段B至H分别配备有一个电流源4B至4H，所述电流源连接在出线2或回线3上。
如图1所示，在导线布置的每个区段上在出线2或回线3的延长部中分别从该区段的两侧连接有一个相邻的区段。例如，在区段A上向右连接有区段B，向左连接有区段H。彼此相连的区段相互之间设置成使其靠近相应的连接线5在一个重叠区域7内这样地相互重叠，以使得在重叠区域7内一个区段的出线2X直接在上方地并紧密地贴靠在相邻区段的相应出线2X±1上地分布。在重叠区域7内相邻区段的回线3的情况也是这样。
在图2中示出两个相互连接的区段A、B的重叠区域7的细部视图。如图2所示，所述重叠区域7沿出线或回线的长度大约相当于弯曲成半圆形的连接线5A或5B的长度。因此在俯视图内重叠区域7内的导线布置看上去象一个圆形的线圈。所述重叠区域也可以设计得更长，例如大约是连接线长度的两倍。
在图3中同样示出两个相互连接的区段A和B的重叠区域7，其中在重叠区域7附近设有用于向相应区段A和B的出线2A和2B加载的电流馈入点。所述电流馈入点通过输入线路8B、9B或8A、9A形成，所述输入线路从相应的出线2B或2A中分支出来并连接在电流源4上。所述输入线路8B、9B或8A、9A大部分大致垂直于相应的出线2B或2A延伸。输入线路8、9相互紧密贴合地布设在塑料管10中。对于塑料管10可选地，输入线路8和9页可以借助电缆扎匝(Kabelbinder)相互紧密贴合地固定。输入线路8和9相对于出线2的垂直走向使得由于所述输入线路在出线或回线的纵向不会产生不希望的干扰磁场。这里，将形成从输入线路8、9到相应的出线2或回线3的过渡部的成角度或弯曲的区段在不会造成电缆的弯折的情况下设计得尽量短并具有尽量小的半径。在一个这里未示出的实施例中所述两个输入线路8、9也可布设成使其在弯曲的区域内相互叠置。这样在电流馈入点附近可实现由有电流流过的导线布置产生的磁场的尽可能均匀的场分布。
在图4中示出一个实施形式，在该实施形式中一个区段B的电流馈入点设置在重叠区域7附近。与此不同，相邻区段A的馈入点距重叠区域7较远，因此在图4的细部视图中不再示出。
在图5中示出两个初级导线布置1a和1b的交叉部。如图所示，两个初级导向布置1a和1b的两个区段B1b和B1a的出线或回线在一交叉区域11内相互交叉。所属的初级导线布置1a或1b的分别相邻的区段A1b或A1a连接在其上的重叠区域7优选地位于距交叉区域11有足够的距离的位置。这里足够的距离理解为至少是可移动耗电器的接收装置的次级线圈的电有效长度。
为了使得在初级导线布置和可移动耗电器携带次级线圈的接收装置之间可调谐至谐振，在初级导线布置的每个区段(A-H)中至少设有一个(完全)可调谐(durchstimmbar)的电容器12。图6中以细部视图示出了一个初级导线布置的一个区段。在出线2和回线3中都通过分支线路13、14；15、16分别中间连接一个(完全)可调谐的电容器12。这里所述出线2的分支线路13、14相对于回线3的分支线路15、16沿初级导线布置相互错开一定距离地布置，其中所述距离至少等于或大于所述可移动耗电器的接收装置的电有效范围。

Claims (10)

1.用于一个用于感应传输电能的系统的初级导线布置(1)，其中所述导线布置具有一个出线(2)和一个回线(3)，所述出线和回线至少局部地相互平行延伸地布置并可连接到一电流源(4)上，以向所述出线和回线加载电流，其特征在于：所述线路布置(1)分成多个相互连接的区段(A、B、C、D、E、F、G、H)，其中每个区段具有一个出线(2)和一个回线(3)以及将所述出线和回线连接起来的连接线(5)；以及所述各区段相互设置成使得两个前后相邻的区段在一个靠近其连接线(5)的区域(7)内重叠。
2.根据权利要求1的初级导线布置，其特征在于，所述重叠区域(7)的长度(L)大约相当于所述连接线(5)的长度。
3.根据权利要求1或2的初级导线布置，其特征在于，前后相邻的所述区段在初级导线布置(1)的纵向上相互重叠。
4.根据权利要求1至3中任一项的初级导线布置，其特征在于，在重叠区域(7)内一个区段的出线(2)和回线(3)位于相邻区段的出线和回线的上方。
5.根据前述权利要求中任一项的初级导线布置，其特征在于，每个区段的出线和回线的自由端(6)与一对输入线路(8、9)相连，所述输入线路使出线和回线与一个电流源(4)相连接，其中所述输入线(8、9)大致垂直于所述出线(2)和回线(3)延伸。
6.根据权利要求5的初级导线布置，其特征在于，一个区段的所述两个对应成为一对的输入线路(8、9)分别具有一个直的区域和一个连接在该直的区域上的弯曲的区域，其中所述直的区域相互平行并相互紧密并排放置地延伸，而两个输入线路的所述弯曲区域相互叠置地彼此交叉。
7.包括一个根据前述权利要求中任一项的初级导线布置(1)的用于感应传输电能的系统，所述初级导线布置(1)用于将电能传输给一个可沿该初级导线布置(1)移动的耗电器，其中所述耗电器具有一个接收装置以从由所述初级导线布置(1)产生的磁场感应地接收电能。
8.根据权利要求7的系统，其特征在于，所述初级导线布置(1)的每个区段(A、B、C、D、E、F、G、H)由一个单独的电流源(4)供给电流。
9.根据权利要求7或8的系统，其特征在于，具有根据权利要求1至4中任一项的两个相互交叉的初级导线布置(1a、1b)，其中每个导线布置(1a、1b)的区段的重叠区域(7)位于交叉区域(11)的外部。
10.根据权利要求7至9中任一项的系统，其特征在于，为了在所述导线布置的每个区段中调谐至谐振，在所述出线(2)和回线(3)中分别中间连接至少一个可调谐的通过分支线路(13、14；15、16)与所述出线或回线连接的电容器(11、12)，其中出线的分支线路(13、14)和回线的分支线路(15、16)相互错开一定距离(A)地设置，所述距离至少等于或大于所述耗电器的接收装置沿初级导线布置的纵向的电有效范围。
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