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Die Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung zur kontaktlosen Energieübertragung von einem Primärteil auf ein Sekundärteil, die jeweils mindestens eine Spule aufweisen, die induktiv miteinander koppelbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Betriebsverfahren zum sicheren Betreiben einer solchen Steckvorrichtung.
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Gegenüber Steckverbindern, bei denen eine Energieübertragung über mechanisch zu verbindende bzw. zu trennende Kontaktelemente erfolgt, besitzen kontaktlose Steckvorrichtungen Vorteile bezüglich eines Verschleißes durch eine hohe Zahl von Steckzyklen oder starken Vibrationen. Zudem ist ein Kontaktabbrand bei einem Ein- oder Ausstecken unter elektrischer Last verhindert. Auch die Gefahr des Ausbildens von Lichtbögen beim Trennen von Steckverbindern mit einer hohen Strombelastung ist bei kontaktlosen Steckvorrichtungen nicht gegeben. Schließlich liegt bei der kontaktlosen Übertragung von Energie eine galvanische Trennung zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil vor, die beispielsweise beim Einsatz im medizinischen Bereich gefordert sein kann. Das Fehlen der mechanisch aufwendig ineinander greifenden Kontakte ermöglicht zudem eine Gestaltung der Steckvorrichtung mit möglichst glatten Oberflächen, was die kontaktlosen Steckvorrichtungen geeignet für Anwendungszwecke mit einer erhöhten Anforderung an Sauberkeit/Hygiene prädestiniert, beispielsweise im Lebensmittelbereich.
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Die Druckschrift
DE 2 75 27 83 beschreibt eine Steckvorrichtung zur Übertragung von elektrischen Messsignalen, insbesondere im Medizinbereich, bei der in den Stecker eine ringförmige Empfangsspule integriert ist, die mit einer ebenfalls ringförmigen Sendespule in dem Gegenstecker im eingesteckten Zustand induktiv über einen Übertragungsspalt gekoppelt ist. Die Sendespule des Gegensteckers wird mit einer Wechselspannung beaufschlagt, die in der Empfangsspule des Steckers eine Spannung induziert, die nach Gleichrichtung eingesetzt wird, um eine im Stecker vorgesehene Auswerteelektronik für die Messsignale zu betreiben. Über die Auswerteelektronik werden die Messsignale auf eine Lichtquelle aufmoduliert, sodass die Messsignale in Form von Lichtsignalen galvanisch getrennt zum Gegenstecker übertragen werden können. Die angegebene induktive Energieübertragung ist dem Einsatzzweck angepasst nur zur Übertragung von kleinen Leistungen zur Versorgung der Messelektronik und der Lichtquelle zur Signalübertagung geeignet.
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Insbesondere die hohe Verschleißfestigkeit macht eine kontaktlose induktive Energieübertragung auch im Automatisierungsbereich interessant, beispielsweise zur Übertragung von Energie an ein Wechselwerkzeug eines Roboters. Hierfür würden jedoch Leistungen benötigt, die über eine Vorrichtung, wie sie in der zuvor genannten Druckschrift beschrieben ist, nicht übertragbar sind.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steckvorrichtung der Eingangs genannten Art bereitzustellen, über die auch höhere elektrische Leistungen, bevorzugt im Bereich von einigen zehn Watt bis einigen hundert Watt, kontaktlos effizient und sicher übertragen werden können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Steckvorrichtung bzw. ein Betriebsverfahren mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Steckvorrichtungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Steckvorrichtung zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung von einem Primärteil zu einem Sekundärteil, die jeweils mindestens eine Spule aufweisen, die induktiv miteinander koppelbar sind, zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine Spule mit jeweils mindestens einem Ferritkern zusammenwirkt. Der Ferritkern erhöht den magnetischen Fluss durch seine Permeabilität derart, dass auch bei kleinen Baugrößen der Steckvorrichtung und kleinen Übertragungsflächen höhere elektrische Leistungen übertragen werden können.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Steckvorrichtung ist in dem Primärteil zumindest ein Wechselrichter mit elektronischen Komponenten integral mit der Spule und dem Ferritkern in einem Gehäuse angeordnet. Ebenfalls vorteilhaft ist in dem Sekundärteil zumindest ein Gleichrichter mit elektronischen Komponenten integral mit der Spule und dem Ferritkern in einem Gehäuse angeordnet. Auf diese Weise entsteht eine Steckvorrichtung, die ähnlich einfach wie eine kontaktbehaftete Steckvorrichtung beispielsweise in einem Kabel zur Energieübertragung angeordnet werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Steckvorrichtung stehen die jeweiligen elektronischen Komponenten in thermischen Kontakt mit dem jeweiligen Ferritkern. Bevorzugt sind die elektronischen Komponenten im Primär- bzw. Sekundärteil jeweils auf einer Platine angeordnet, die über ein wärmeübertragendes Medium mit dem Ferritkern thermisch gekoppelt ist. Durch die thermische Kopplung wird der jeweilige Ferritkern durch die in den elektronischen Komponenten umgesetzte Verlustleistung erwärmt. Innerhalb eines weiten Bereichs von Betriebsparameteren von Ferritkernen sinken deren Leistungsverluste aufgrund von Ummagnetisierungsprozessen mit steigender Temperatur ab. Der durch die thermische Kopplung erreichte Temperaturanstieg am Ferritkern führt in der Folge zu geringeren Verlusten im Ferritkern, wodurch der Gesamtwirkungsgrad (Übertragungseffizienz) der Steckvorrichtung steigt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Steckvorrichtung ist das Innere des Gehäuses gegenüber einem umgebenden Medium, insbesondere gegenüber einer umgebenden Flüssigkeit, abgedichtet. So kann die Steckvorrichtung innerhalb von staubigen, sandigen oder feuchten Umgebungen eingesetzt werden. Auch ist beispielsweise ein Einsatz unter Wasser möglich.
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Eine erfindungsgemäßes Betriebsverfahren für eine Steckvorrichtung zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung von einem Primärteil zu einem Sekundärteil zeichnet sich dadurch aus, dass das Primärteil eine Messung von Betriebsgrößen einer zur induktiven Energieübertragung eingesetzten Primärspule vornimmt und abhängig von den gemessenen Betriebsgrößen eine Energieübertragung unterbindet. Auf diese Weise kann von dem Primärteil erkannt werden, wenn entweder gar kein Sekundärteil oder ein nicht passendes oder ein defektes Sekundärteil zur induktiven Kopplung dem Primärteil gegenübersteht. Gerade bei einer Steckvorrichtung mit dem Potential zu Übertragung höherer elektrischer Energie wird so verhindert, dass von dem Primärteil eine Gefährdung ausgeht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Betriebsverfahrens betreffen die Betriebsgrößen eine Spannung an der Primärspule und/oder einen Strom durch die Primärspule, die bzw. der sich ergibt, wenn die Primärspule mit einem Wechselspannungssignal mit vorgegebenen Parametern beaufschlagt wird. Bevorzugt betreffen dabei die vorgegebenen Parameter Größen, insbesondere ein Tastverhältnis, eines PWM-Verfahrens, das zur Erzeugung des Wechselspannungssignals eingesetzt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mithilfe von vier Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
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1 eine erste Schnittansicht einer Steckvorrichtung,
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2 eine weitere Schnittansicht der in 1 dargestellten Steckvorrichtung,
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3 ein Diagramm zur Darstellung einer spezifischen Verlustleistung in Abhängigkeit der Frequenz bei einem Ferritmaterial unter verschiedenen Betriebsbedingungen und
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4 ein Ablaufdiagramm eines Betriebsverfahrens für eine kontaktlose Steckvorrichtung.
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1 zeigt ein schematisches Schnittbild einer anmeldungsgemäßen Steckvorrichtung zur kontaktlosen Energieübertragung von einem Primärteil 1 zu einem Sekundärteil 1’. Elemente, die dem Primärteil 1 zugeordnet sind, im Folgenden auch primärseitige Elemente genannt, tragen in der Figur Bezugszeichen ohne Apostroph. Elemente, die dem Sekundärteil 1’ zugeordnet sind, im Folgenden auch sekundärseitige Elemente genannt, tragen Bezugszeichen mit einem entsprechenden Apostroph. Dabei sind primärseitige und sekundärseitige Elemente, die die gleiche oder eine vergleichbare Funktion aufweisen, mit Bezugszeichen mit denselben Zahlen versehen. Wenn im Folgenden nicht explizit auf die Primär- oder Sekundärseite verwiesen wird, werden Bezugszeichen ohne Apostroph verwendet, die sich auf beide Seiten beziehen.
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Primärteil 1 und Sekundärteil 1’ weisen jeweils ein Gehäuse 2 auf, das aus einem für Steckergehäuse üblichen Material wie Kunststoff, Aluminium oder Edelstahl oder dergleichen gefertigt sein kann. Die Gehäuse 2 sind halbschalenförmig ausgeführt, wobei ihre vordere Seite mit einer Frontplatte 3 verschlossen ist. Im hinteren Bereich, wegweisend von der Frontplatte 3 ist in das Gehäuse 2 eine Kabeldurchführung 4 für ein Anschlusskabel 5 eingebracht.
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Unmittelbar hinter der Frontplatte 3 ist jeweils eine Spule 10 angeordnet, die auf einen Ferritkern 11 gewickelt ist, bzw. auf einen Spulenkörper gewickelt ist, der in den Ferritkern 11 eingelegt ist. Die Spule 10 kann mit einem einzelnen Leiter gewickelt sein. Zur Verringerung des Skin-Effekts ist allerdings eine Verwendung von mehradriger Hochfrequenzlitze bevorzugt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ferritkern 11 primär- und sekundärseitig ein runder Topfkern mit einem äußeren Rand 12 und einem dazu konzentrischen inneren Dom 13. Ein solcher Kern wird auch als (zylindersymmetrischer) E-Kern bezeichnet. Dabei sind die Querschnitte des äußeren Rands 12 und des inneren Doms 13 bevorzugt näherungsweise gleich groß, um eine homogene magnetische Flussdichte unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Streufelder im Ferritkern 11 zu erzielen. Die Verwendung von Ferritkernen mit anderer Geometrie ist ebenfalls möglich. Beispielsweise können quadratische oder rechteckige Kerne mit runden oder quadratischen bzw. rechteckigen Ferritkernen eingesetzt werden. Auch Spulen ohne Spulenkörper, z.B. mit miteinander verklebten Leitern können verwendet werden.
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Zur jeweiligen Frontplatte 3 hin sind die Ferritkerne 11 offen, wohingegen auf der gegenüberliegenden Seite der äußere Rand 12 und der innere Dom 13 über einen Topfboden miteinander verbunden sind. Die Spule 10 ist jeweils in den hier ringförmigen Graben zwischen dem äußeren Rand 12 und dem inneren Dom 13 eingelegt. Ein eventuell noch vorhandener Spalt zwischen dem äußeren und inneren Rand der Spule 10 und dem Ferritkern 11 kann mit einem wärmeleitenden Medium ausgefüllt sein.
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Im Betrieb werden zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung das Primärteil 1 und das Sekundärteil 1’ mit ihren Frontplatten 3, 3’ aufeinander zuweisend in geringem Abstand zu einander gebracht. In der 1 ist dieser Abstand, der einen Übertragungsspalt bildet, als Übertragungsabstand d eingezeichnet. Der Übertragungsabstand d liegt im Bereich von 0 bis einigen Millimetern oder Zentimetern, abhängig von der Größe, insbesondere dem Durchmesser der Spulen 10 bzw. Ferritkerne 11. Im Betrieb wird die primärseitige Spule 10, nachfolgend auch als Primärspule 10 bezeichnet, mit einem Wechselstrom beaufschlagt. Bevorzugt ist dabei aus der Primärspule 10 und einem Resonanzkondensator ein Resonanzkreis gebildet, dessen Frequenz im Bereich von einigen Kilohertz (kHz) bis einigen hundert kHz liegen, wobei eine Frequenz im Bereich von einigen zehn kHz besonders bevorzugt ist. Der Wechselstrom, mit der die Primärspule 10 beaufschlagt wird, wird von einem Wechselrichter bereitgestellt. Im Wechselrichter kann zur Erzeugung der Wechselspannung dabei beispielsweise ein Pulsweitenmodulationsverfahren (PWM) eingesetzt werden. Der Wechselrichter befindet sich zusammen mit Überwachungs- und Steuereinrichtungen auf einer Platine 20 innerhalb des Gehäuses 2 des Primärteils 1. In der Figur sind beispielhaft auf der Platine 20 elektronische Komponenten 21 eingezeichnet. Zum Schutze des Wechselrichters vor einer Resonanzüberhöhung der Amplitude am Resonanzkreis, gebildet aus dem genannten Resonanzkondensator und der Primärspule 10, wird der Resonanzkreis leicht überresonant, also bei Frequenzen oberhalb der Resonanzfrequenz, betrieben.
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Bei einer Energieübertragung bedingt die magnetische Kopplung zwischen der Primärspule 10 und sekundärseitigen Spule 10’, nachfolgend Sekundärspule 10‘ genannt, die durch die vorhandenen Ferritkerne 11 und 11’ besonders effizient ist. In der Sekundärspule 10’ wird eine Spannung induziert, die nach Gleichrichtung, Spannungswandlung – und ggf. Spannungsstabilisierung – als Ausgangsspannung am Anschlusskabel 5‘ zur Abgabe der übertragenen Energie bereitsteht. Die elektronischen Komponenten auf der Sekundärseite sind ebenfalls auf einer Platine 20’ angeordnet, wobei hier wiederum beispielhaft einzelne elektronische Komponenten 21’ eingezeichnet sind. Vorteilhaft kann die Sekundärspule einen Mittelabgriff aufweisen, so dass ein Synchrongleichrichter verwendet werden kann.
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Die Ferritkerne 11, 11’ erlauben eine hohe magnetische Flussdichte, durch die eine effiziente Energieübertragung auch bei kleinem Spulenvolumen möglich ist. Die Übertragung ist dabei relativ tolerant gegenüber einer lateralen Verschiebung des Primärteils 1 und des Sekundärteils 1’ gegeneinander möglich. Dieses ist beispielsweise im Automatisierungsbereich von hohem Vorteil, da auf eine hohe Positioniergenauigkeit zur Etablierung einer konventionellen kontaktbehafteten Steckverbindung verzichtet werden kann.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 sind keine ineinandergreifenden Führungs- oder Positionierungselemente vorgesehen, die das Primärteil 1 und das Sekundärteil 1’ beim Ineinanderstecken lateral zueinander ausrichten würden. Durch das Fehlen solcher Elemente können das Primärteil 1 und das Sekundärteil 1’ auch durch eine Lateralbewegung, das heißt eine Bewegung in Richtung der Ausdehnung der Frontplatten 3, 3’ in die Betriebsposition gebracht werden bzw. von einander getrennt werden. Dieses erweist sich gerade im Automatisierungsbereich als besonders vorteilhaft, da eine zusätzliche axiale Bewegung von Primär- und Sekundärteil 1, 1’ aufeinander zu zum Etablieren oder Trennen einer Steckverbindung nicht erforderlich ist. Je nach geplantem Anwendungszweck können in alternativen Ausgestaltungen derartige Führungs- oder Positionierungselemente jedoch auch vorgesehen sein.
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Sowohl beim Primärteil 1 als auch beim Sekundärteil 1’ sind zwischen dem jeweiligen Ferritkern 11 und der Platine 20 Wärmeleitmatten 14 angeordnet. Insbesondere bei der Primärseite, aber auch bei der Sekundärseite stellen die auf der Platine 20 angeordneten elektronischen Bauteile 21 eine große Verlustquelle im Übertragungsweg dar. Die von diesen Bauelementen 21 erzeugte Verlustwärme wird über die Wärmeleitmatten 14 auf den Ferritkern 11 übertragen. Dadurch wärmt sich der Ferritkern 11 im Betrieb auf eine höhere Betriebstemperatur auf, als dieses ohne die thermische Kopplung an die Platine 20 der Fall wäre. Als Folge davon steigt die Effizienz der Energieübertragung, wie anhand der 3 ersichtlich ist. Anstelle der Wärmeleitmatten 14 kann beispielsweise auch eine Vergussmasse eingesetzt werden, um die Platine 20 und den Ferritkern 11 thermisch zu koppeln.
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Die 3 zeigt Abhängigkeiten der spezifischen Verlustleistung PV für ein beispielhaftes Ferritmaterial des Ferritkerns 11 in Abhängigkeit der Betriebsfrequenz f in doppelt logarithmischer Auftragung. Die Abhängigkeit ist in mehreren Kurvenpaaren für verschiedene Magnetisierungen, die zwischen 50 Milli-Tesla (mT) und 200 mT variieren, angegeben. Bei jedem Kurvenpaar gibt die obere, durchgezogene Kurve die spezifische Verlustleistung bei 25° Celsius, also ungefähr Raumtemperatur, und die untere, gestrichelte Kurve die spezifische Verlustleistung bei einer Temperatur von 100° Celsius des Ferritkerns 11 an. Es ist zu erkennen, dass über dem gesamten dargestellten Frequenzbereich für jede benutzte Magnetisierung die Verluste bei geringerer Temperatur im Ferritkern 11 größer sind als bei höherer Temperatur. Der zuvor beschriebene Eintrag der Verlustleistung der elektronischen Komponenten als Wärme in den Ferritkern 11 erhöht dessen Temperatur und senkt folglich die Verlustleistung im Ferritkern 11 aufgrund der Ummagnetisierung. Dadurch wird der Gesamtwirkungsgrad des Übertragungssystems verbessert. Dieser Effekt kann sowohl auf der Primärseite als auch auf der Sekundärseite genutzt werden. Gleichzeitig wird der vorhandene Ferritkern 11, 11’ durch die thermische Kopplung als Kühlkörper für die Elektronikkomponenten 21, 21’ eingesetzt, wodurch sich als zusätzlicher Effekt eine Material- und somit Kosteneinsparung ergibt.
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Beim Betrieb der Steckvorrichtung besteht aufgrund der hohen übertragbaren Leistung ein Gefahrenpotential, wenn das Primärteil 1 betrieben wird, ohne dass ein passendes komplementäres Sekundärteil 1’ diesem gegenüber angeordnet ist. Im harmlosesten Fall wird das Primärteil 1 „leer betrieben“, was jedoch einen unnötig hohen Leerlauf-Energieverbrauch für das Primärteil bedeuten würde und was im Hinblick auf eine unerwünschte Abstrahlung von elektromagnetischen Verunreinigungen ungewünscht ist. Weniger harmlos kann dagegen das Betreiben des Primärteils 1 sein, wenn dieses einer leitenden, z.B. einer metallischen Fläche gegenüber positioniert ist. Die in der metallischen Fläche induzierten Ströme können diese aufheizen. Auch sollte das Primärteil nicht mit einem nicht passenden oder defekten Sekundärteil betrieben werden.
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In 4 ist ein Betriebsverfahren für eine Steckverbindung zur kontaktlosen induktiven Energieübertragung beschrieben, die sowohl einen erhöhten Leerlauf-Energieverbrauch des Primärteils 1, als auch eine unkontrollierte Energieübertragung in ein anderes Element als ein geeignetes Sekundärteil 1‘ verhindert. Das dargestellte Betriebsverfahren kann beispielsweise mit der zuvor im Zusammenhang mit den 1 und 2 beschriebenen Steckvorrichtung ausgeführt werden. Es wird daher beispielhaft mit Verweis auf diese Steckverbindung beschrieben.
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In einem ersten Schritt S1 wird ein Wechselspannungssignal mit vorgegebenen ersten Parametern an die Primärspule 10 ausgegeben. Im dargestellten Beispiel werden dazu vorgegebene erste Parameter für ein PWM-Verfahren eingestellt, beispielsweise ein Tastverhältnis.
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Nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Verzögerungszeit in einem Schritt S2, hier beispielhaft von 15 Millisekunden, die dem Einschwingen des Systems auf die Einstellungen im Schritt S1 dient, wird in einem Schritt S3 der Strom durch die Primärspule 1 als eine Betriebsgröße der Primärspule 10 gemessen. Nur wenn das Sekundärteil 1‘ gegenüber dem Primärteil 1 vorhanden ist, bleibt der gemessene Strom unterhalb eines vorgegebenen, mit dem ersten Parametern korrelierten Stromgrenzwerts. Wenn keine Sekundärseite vorhanden ist oder auch wenn eine leitende Fläche dem Primärteil 1 gegenübersteht, übersteigt der gemessene Strom den Grenzwert. In dem Fall verzweigt das Verfahren zu einem Schritt S10, in dem die Primärstufe 10 nicht mehr mit Spannung beaufschlagt wird, mit anderen Worten keine Energieübertragung stattfindet. In diesem Zustand verharrt das Verfahren in einem Schritt S11 für eine relativ lange Verzögerungszeit, die hier beispielhaft bei 0,5 Sekunden liegt. Nach Ablauf dieser Verzögerungszeit wird das Verfahren erneut mit dem Schritt S1 fortgesetzt, in dem wiederum eine erste Amplitude an die Primärspule 10 angelegt wird. In einem Takt, dessen Dauer in etwa der Verzögerungszeit des Schritts S11 entspricht, versucht das System somit eine Energieübertragung zu etablieren (Polling-Verfahren).
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Wenn im Schritt S3 festgestellt wird, dass der gemessene Strom unterhalb des Grenzwertes liegt, wird das Verfahren nach einer weiteren kurzen Verzögerungszeit im Schritt S4 mit einem Schritt S5 fortgesetzt, in dem die Höhe der Spannung an der Primärspule 10 als eine weitere Betriebsgröße bestimmt wird. Wird im Schritt S5 festgestellt, dass die Spannung bestimmte vorgegebene Vorraussetzungen nicht erfüllt, verzweigt das Verfahren wiederum zum Schritt S10. Liegt die Spannung dagegen im vorgegebenen Bereich, wird das Verfahren mit einem Schritt S6 fortgeführt.
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In dem Schritt S6 wird die Primärspule 10 mit einem Wechselspannungssignal mit vorgegebenen zweiten Parametern beaufschlagt. Im dargestellten Beispiel werden dazu analog zum Schritt S1 zweite Parameter des PWM-Verfahrens eingestellt, wiederum beispielsweise über das Tastverhältnis. Nach einer erneuten Verzögerungszeit im Schritt S7, die dem Einschwingen des Systems auf die geänderten Betriebsbedingungen dient, wird in einem nachfolgenden Schritt S8 wiederum die an der Spule anliegende Spannung gemessen. Erfüllt diese Spannung zweite vorgegebene Spannungskriterien, die mit den zweiten Parametern korreliert sind, nicht, verzweigt das System abermals zum Schritt S10. Nur wenn im Schritt S8 festgestellt wird, dass auch die zweiten Kriterien erfüllt sind, wird das Verfahren mit einem Schritt S9 fortgeführt, in dem die Primärspule 10 zur Energieübertragung betrieben wird.
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Während des Betriebs des Primärteils 1 im Schritt S9 wird fortlaufend der Strom durch die Primärspule 1 und/oder durch Schaltelemente des Wechselrichters ermittelt. Übersteigt der Absolutwert des Stroms einen bestimmten Grenzwert, wird der Betrieb abgebrochen und das Verfahren verzweigt zu Schritt S10. So wird eine zu hohe Last an der Sekundärseite primärseitig erkannt. Weiterhin wird anhand der Ströme die Kurvenform am Ausgang des Wechselrichters überprüft. Zu große Abweichungen der Kurvenform von einer Sinuskurve deuten auf eine nicht korrekte Sekundärseite hin. Auch ein Entfernen eines ansonsten passenden Sekundärteils 1‘ kann so detektiert werden. In einem solchen Fall verzweigt das Verfahren ebenfalls zum Schritt S10.
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Das dargestellt Verfahren hat den Vorteil, dass eine nicht korrekte Sekundseite primärseitig erkannt wird. Es ist keine Rückmeldung von dem Sekundärteil 1‘ an das Primärteil 1 notwendig, um ein sicheres Betreiben des Primärteils 1 zu garantieren. In einer alternativen Ausgestaltung des Steckverbinders ist jedoch ein auf einer Rückmeldung eines Sekundärteils an ein Primärteil basierender Sicherheitsmechanismus alternativ oder zusätzlich einsetzbar.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Steckvorrichtung ist diese für den Betrieb in einem flüssigen Medium ausgelegt. Dazu ist zum Einen das Gehäuse 2 in Verbindung mit der Frontplatte 3 gegenüber diesem flüssigen Medium abgedichtet. Zum Anderen kann zusätzlich eine Wärmeisolierung, z. B. in Form eines dünnen Luftspalts zwischen dem Ferritkern 11 und der Frontplatte 3 vorgesehen sein, um den zuvor beschriebenen Effekt der Effizienzverbesserung durch Erwärmung des Ferritkerns 11 auch innerhalb eines eher kühlenden flüssigen umgebenden Mediums zu erreichen. Zudem kann die Übertragung über den Übertragungsspalt d auf geänderte magnetische Suszeptibilitäten des flüssigen Mediums optimiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Primärteil
- 1’
- Sekundärteil
- 2, 2‘
- Gehäuse
- 3, 3‘
- Abdeckplatte
- 4, 4‘
- Anschlusskabel
- 5, 5’
- Kabeldurchführung
- 10
- Primärspule
- 10‘
- Sekundärspule
- 11, 11‘
- Ferritkern
- 12, 12‘
- äußerer Rand
- 13, 13‘
- innerer Dom
- 14, 14‘
- Wärmeleitmatte
- 20, 20‘
- Platine
- 21, 21‘
- elektronische Bauelemente
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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