DE19915487C1 - Device for inductive transmission of electric energy - Google Patents

Device for inductive transmission of electric energy

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DE19915487C1
DE19915487C1 DE1999115487 DE19915487A DE19915487C1 DE 19915487 C1 DE19915487 C1 DE 19915487C1 DE 1999115487 DE1999115487 DE 1999115487 DE 19915487 A DE19915487 A DE 19915487A DE 19915487 C1 DE19915487 C1 DE 19915487C1
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Eberhard Vonhof
Ulrich Richter
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WAMPFLER AKTIENGESELLSCHAFT, 79576 WEIL AM RHEIN,
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60LELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

Abstract

The invention relates to a device for inductively transmitting electrical power comprising a primary conductor having a supply line (1) and a return line (2) and comprising a current collector (3) equipped with a ferrite core (5) around which at least one coil (4) is wound. Preart devices of this type have been proven to be disadvantageous, in particular, in floor-bound floor conveyor installations since only one channel can be provided in the floor. The aim of the invention is to design a device for inductively transmitting electrical power which enables a more efficient contactless transmission of power to floor-bound floor conveyor installations. To this end, the invention provides that the ferrite core (5) has a T-shaped cross-section and that the or every coil (4) is arranged on the lateral webs (6) of the T-shaped ferrite core (5), whereby the middle web (7) of the T-shaped ferrite core (5) engages in-between the supply line (1) and the return line (2) of the primary conductor (1, 2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, insbesondere zur Anwendung in der Energieübertragung an bewegliche Verbraucher. The invention relates to a device for inductive transmission of electric energy according to the preamble of claim 1, especially for use in power transmission to mobile consumers.

In der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrunde liegende EP 818 868 A2 wird ein induktives Energieübertragungssystem für bewegliche Verbraucher beschrieben. In the preamble of claim 1. EP 818 868 A2 underlying an inductive energy transfer system for movable will be described. Ein derartiges System besteht im wesentlichen aus einem Primärstromkreis, der als langgestreckte, im wesentlichen parallele Leiteranordnung ausgebildet ist, und einem am beweglichen Verbraucher angebrachten Stromabnehmer. Such a system consists essentially of a primary circuit, which is formed as an elongated, substantially parallel conductor arrangement and mounted on the movable consumers current collector. Der Primärkreis umfaßt eine Hinleitung und eine Rückleitung, welche jeweils an ihrem einen Ende mit der Stromversorgungsquelle verbunden sind und an ihrem jeweils anderen Ende miteinander verbunden sind. The primary circuit includes a forward line and a return line, which are each connected at one end with the power source and connected together at their respective other end. Die Stromversorgungsquelle beaufschlagt den Primärleiter mit einem Wechselstrom. The power source applied to the primary conductor with an alternating current. Der Stromabnehmer ist aus einem Ferritkern und einer diesen Ferritkern umfassenden Sekundärwicklung gebildet. The current collector is made of a ferrite core and a comprehensive this ferrite core secondary winding. Durch elektrische Induktion nehmen die Sekundärwicklungen Energie aus dem von dem stromdurchflossenen Primärleiter erzeugten Magnetfeld auf. By electrical induction, the secondary windings absorb energy from the generated by the current flowing through the primary conductor magnetic field. Der in der Sekundärspule induktiv erzeugte Strom wird dann innerhalb des beweglichen Verbrauchers durch eine elektronische Schaltung aufbereitet und kann anschließend dem Verbraucher zugeführt werden, z. The current inductively generated in the secondary coil is then processed within the movable consumer by an electronic circuit and can be subsequently supplied to the consumer, z. B. zum Antrieb, zu Beleuchtungszwecken oder anderweitiger Benutzung. B. for driving, for illumination purposes, or otherwise use.

Bei dem in der EP 818 868 A2 beschriebenen System sind die Hin- und Rückleitung entlang des Verfahrweges der beweglichen Verbraucher parallel zueinander angeordnet. In the process described in EP 818,868 A2 system, the forward and return lines along the travel of the movable consumers are arranged in parallel. In die so gebildete Doppelleitung greift ein E-förmiger Ferritkern ein, wobei der Mittelschenkel des E-förmigen Ferritkerns in den Raum zwischen der Hinleitung und der Rückleitung hineinragt. In the thus formed double pipe an E-shaped ferrite core engages, the middle leg of the E-shaped ferrite core extends into the space between the forward line and the return line. Die Sekundärspule ist durch ein Paar von Leiterschleifen verwirklicht, welche um den Mittelschenkel des Ferritkerns gewickelt sind. The secondary coil is realized by a pair of conductor loops which are wound around the center leg of the ferrite core.

Aus der WO 96/20526 A1 ist weiterhin bekannt, die Primärleitung in der Art eines Koaxialkabels auszubilden, mit einem Innenleiter als Hinleitung und einem Außenleiter als Rückleitung. From WO 96/20526 A1 is also known to form the primary conduit in the nature of a coaxial cable having an inner conductor as a feed line and an outer conductor as a return line. Der Innenleiter wird hierbei von einem U-förmigen Ferritkern umfaßt, der die Sekundärwicklung trägt. The inner conductor is here surrounded by a U-shaped ferrite core, which carries the secondary winding.

In der US 4,833,337 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung beschrieben, in welcher der Primärleiter als Doppel-Leiterschleife ausgebildet ist mit zwei Hinleitungen und zwei Rückleitungen, die jeweils über einen wesentlichen Teil ihrer Länge parallel zueinander geführt sind. In US 4,833,337 a generic device is described in which the primary conductor is formed as a double-wire loop having two outgoing lines and two return lines, which are each guided over a substantial part of their length parallel to each other. Die beiden Hin- und Rückleitungen sind hierbei in einer im Querschnitt E- förmigen Schiene angeordnet. The two return lines are in this case arranged in a shaped cross-section E- rail. Die beiden Rückleitungen befinden sich hierbei im Mittelschenkel der E-förmigen Schiene direkt nebeneinander und die beiden Hinleitungen verlaufen jeweils in einem Außenschenkel. The two return lines are in this case in the center leg of the E-shaped rail next to each other and the two outgoing lines each extending in an outer leg. Die induktive Kopplung ist durch einen im Querschnitt U-förmigen Ferritkern verwirklicht, um dessen Quersteg die Sekundärspule gewickelt ist. The inductive coupling is realized by a cross-sectionally U-shaped ferrite core to the transverse web is wound the secondary coil. Die beiden Seitenstege des U-förmigen Ferritkerns sind hierbei so angeordnet, daß sie jeweils zwischen dem Mittelschenkel und einem Außenschenkel der E-förmigen Schiene eingreifen. The two side webs of the U-shaped ferrite core are in this case arranged such that they respectively engage rail between the center leg and an outer leg of the E-shaped.

Derartige induktive Energieübertragungssysteme haben weitreichende Anwendungen gefunden, bei denen herkömmliche Schleifleitungen oder Schleppkabel vorteilhaft ersetzt werden konnten, beispielsweise bei Elektrohängebahnen. Such inductive energy transmission systems have found wide applications in which conventional grinding lines or trailing cables could be advantageously replaced, such as electric monorail systems. Sie wurden jedoch noch nicht zur Energieübertragung an bodengebundenen Flurtransportanlagen verwendet. However, they were not used to transfer energy to ground-floor transport systems.

Bei der Anwendung der induktiven Energieübertragung an bodengebundenen Flurtransportanlagen erweist sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen insbesondere als nachteilig, daß alle bekannten Stromabnehmer E-förmig oder U-förmig ausgebildet sind. In the application of the inductive transfer of energy to ground-floor transport systems proves to be known from the prior art systems, in particular as a disadvantage that all the known pantograph E-shaped or U-shaped. Damit wären mindestens zwei Schlitze in den Boden einzubringen, in welche die Schenkel des Stromabnehmers eingreifen. This would introduce at least two slots in the ground, in which engage the arms of the pantograph. Dies erweist sich insbesondere bei häufigen Biegungen offensichtlich als zu umständlich und macht darüberhinaus den Boden schlecht begehbar oder befahrbar. This proves particularly with frequent bends apparently as too cumbersome and also makes the floor badly accessible or passable. Weiterhin ist zu beachten, daß bei gängigen Flurtransportanlagen eine hohe Leistungsübertragung notwendig ist, um den Antrieb der oftmals schweren Transporteinheiten zu ermöglichen. Furthermore, it should be noted that in conventional floor transport systems a high power transmission is necessary in order to allow the drive of the often heavy transport units. Dies erfordert bei der induktiven Energieübertragung eine entsprechend hohe Effizienz. This requires a correspondingly high efficiency of inductive energy transfer. Diesbezüglich hat sich außerdem herausgestellt, daß insbesondere bei gängigen Industrieböden eine effiziente Energieübertragung auf induktivem Wege schwer zu verwirklichen ist, da derartige Böden oftmals einen hohen Gehalt an ferromagnetischem Material aufweisen, was zu hohen Streuverlusten bei dem vom Primärleiter erzeugten Magnetfeld führt. In this regard has also been found that, particularly in current industrial floors efficient energy transfer is difficult to achieve in an inductive manner, since such soils often have a high content of ferromagnetic material, which results in high scattering losses in the signal generated by the primary conductor magnetic field.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie so weiterzubilden, daß eine berührungslose Energieübertragung auf bodengebundene Flurtransportanlagen mit hoher Effizienz ermöglicht wird. There is therefore the task of a device for inductive transmission of electric energy so further develop that a contactless energy transmission is possible on ground-floor transport systems with high efficiency.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar. This object is achieved with the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments are the dependent claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschrieben, welche zeigen: An embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1: Eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers, Fig. 1: A perspective view of a current collector according to the invention,

Fig. 2: Diagramm des Verlaufs der magnetischen Feldlinien um den Primärleiter in Anwesenheit eines Flachstromabnehmers, Fig. 2: diagram of the course of magnetic field lines around the primary conductor in the presence of a flat current collector,

Fig. 3: Diagramm des Verlaufs der magnetischen Feldlinien des Primärleiters in Anwesenheit eines erfindungsgemäßen T-förmigen Stromabnehmers, Fig. 3: diagram of the course of the magnetic field lines of the primary conductor in the presence of a T-shaped current collector according to the invention,

Fig. 4: Perspektivische Darstellung eines Schienenelements zur induktiven Energieübertragung an Flurtransportfahrzeuge, zusammen mit einem Stromabnehmer gemäß Fig. 1, Fig. 4: Perspective view of a rail element for inductive energy transfer to floor transport vehicles, together with a current collector of Figure 1.

Fig. 5: Einen Querschnitt der Anordnung von Fig. 4. FIG. 5 shows a cross-section of the arrangement of Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers 3 zur induktiven Aufnahme von elektrischer Energie aus einem stromdurchflossenen Primärleiter. Fig. 1 shows a perspective view of a current collector 3 according to the invention for inductively receiving electrical power from a primary conductor through which current flows. Der Stromabnehmer 3 besteht aus einem T-förmigen Ferritkern 5 , sowie aus zwei um die beiden Seitenstege 6 des Ferritkerns gewickelte Sekundärspulen 4 . The current collector 3 consists of a T-shaped ferrite core 5, and two around the two side webs of the ferrite core 6 wound secondary coils. 4 Der Ferritkern 5 ist aus "Standard Power Ferrites" gefertigt, welche eine zweckmäßige magnetische Permeabilität aufweisen. The ferrite core 5 is made of "Standard Power Ferrites" having an appropriate magnetic permeability. Die Sekundärspule 4 ist durch leitfähige Drähte gebildet, welche in Längsrichtung um die beiden Seitenstege 6 des Ferritkern 5 gewickelt sind. The secondary coil 4 is formed by conductive wires, which are wound around the two side webs of the ferrite core 6 5 in the longitudinal direction. Die beiden so gebildeten Sekundärwicklungen können auch miteinander verbunden sein. The two secondary windings so formed can also be connected. Die Enden der stromleitenden Drähte sind an eine nicht dargestellte Elektrik angeschlossen, die häufig als Konditionierelektrik bezeichnet wird und dazu dient, den vom Stromabnehmer stammenden Strom gleichzurichten, umzuspannen oder in anderer Weise und je nach späterer Verwendung umzuformen. The ends of the current-conducting wires are connected to an unillustrated electrical system, which is often referred to as Konditionierelektrik and serves to rectify the derived from the current collector current rechuck or reshape in any other way and, depending on the later use. Diese an sich bekannten Einzelheiten sind hier nicht dargestellt. These known details are not shown here.

In Fig. 2 ist schematisch der Verlauf der magnetischen Feldlinien um den Primärleiter, bestehend aus einer Hinleitung 1 und einer Rückleitung 2 , in Anwesenheit eines Flachstromabnehmers 5 ' dargestellt. In FIG. 2 schematically shows the course of the magnetic field lines around the primary conductor, consisting of a forward line and a return line 1 2 shown in the presence of a flat current collector 5 '. Der örtliche Verlauf der magnetischen Feldlinien ist durch "Finite-Elemente-Simulationen" berechnet. The local course of the magnetic field lines is calculated by "Finite element simulations." Analog hierzu ist in Fig. 3 der Verlauf der magnetischen Feldlinien um den Primärleiter 1 , 2 in Anwesenheit eines erfindungsgemäßen T-förmigen Stromabnehmers 5 dargestellt. Analogously to this, in Fig. 3 of the course of the magnetic field lines around the primary conductor 1 shown in the presence of an inventive T-shaped current collector 5. 2

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie auf Flurtransportsysteme. Fig. 4 shows a perspective view of an inventive arrangement for inductive transmission of electrical energy to floor transport systems. Die Anordnung besteht im wesentlichen aus einem Schienenelement 9 , welches die Hin- und Rückleitung 1 , 2 des Primärleiters führt, sowie einem erfindungsgemäßen Stromabnehmer 3 . The arrangement consists essentially of a rail member 9, which guides the return line 1, 2 the primary conductor, and a current collector 3 of the invention.

Der Stromabnehmer 3 umfaßt den in Fig. 1 dargestellten T-förmigen Ferritkern 5 , um dessen Seitenstege 6 die Sekundärspule 4 gewickelt ist, sowie ein flaches im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 8 . The current collector 3 includes the illustrated T-shaped in Fig. 1 ferrite core 5 to the side bars 6, the secondary coil 4 is wound, and a substantially flat parallelepipedal casing 8. Das Gehäuse 8 weist an seiner Unterseite ein hervorstehendes Führungsschiffchen 7 ' auf. The housing 8 has on its underside a protruding Führungsschiffchen 7 '. Der T-förmige Ferritkern 5 ist hierbei so in dem Gehäuse 8 angeordnet, daß sein Mittelsteg 7 in das Führungsschiffchen 7 ' hineinragt. The T-shaped ferrite core 5 is in this case arranged in the housing 8, that its central web 7 extends into the Führungsschiffchen 7 '. An seiner Unterseite weist das Gehäuse 8 eine Beschichtung 20 auf, welche gute Gleiteigenschaften aufweist. 8 at its underside, the housing has a coating 20, which has good sliding properties. Bei dieser Beschichtung 20 kann es sich beispielsweise um eine Keramikbeschichtung handeln, oder um einen mit Kohlenstoff dotierten Kunststoff. This coating 20 may, for example, be a ceramic coating, or a carbon-doped plastic. Die Beschichtung 20 erstreckt sich vorteilhafterweise auch über das Führungsschiffchen 7 '. The coating 20 advantageously extends also over the Führungsschiffchen 7 '. In einer alternativen und nicht dargestellten Ausführungsform kann das Gehäuse 8 auch auf Rollen oder Rädern gelagert sein, anstelle auf der Schiene zu gleiten. In an alternate and not shown embodiment, the housing may be supported on rollers or wheels 8, to slide in place on the rail.

Wie in Fig. 5 gezeigt, weist das Schienenelement 9 im Querschnitt betrachtet eine glatte Unterseite 11 und zwei hierzu senkrechte Seitenflächen 13 sowie eine Oberfläche 12 auf. As shown in Fig. 5, the rail element 9 seen in cross section a smooth underside 11 and two perpendicular thereto side surfaces 13 and a surface 12. In der Mitte der Oberfläche befindet sich ein längs des Schienenelements 9 verlaufender, im Querschnitt rechteckiger Kanal 10 mit einer Grundfläche 14 und zwei Seitenflächen 15 , die als Führungsflächen ausgebildet sind. In the middle of the surface of a along the rail member 9 is extending, rectangular in cross-section channel 10 having a base 14 and two side surfaces 15, which are formed as guide surfaces. Das Schienenelement 9 ist aus elektrisch nichtleitendem und nichtmagnetischem Material, beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik gefertigt, und weist vorteilhafterweise an seiner Oberseite 12 gute Gleiteigenschaften auf. The rail member 9 is made of electrically non-conductive and non-magnetic material, such as plastic or ceramic, and has advantageously at its top 12 good sliding properties.

In ihrem oberen, also der Oberfläche 12 zugewandten Bereich weisen beide Seitenflächen 13 der Schiene 9 jeweils eine in Längsrichtung verlaufende Ausnehmung 16 auf. In its upper, ie the surface 12 area facing both have side surfaces 13 of the rail 9 each extending in the longitudinal direction of the recess 16. Diese Ausnehmungen sind - ausgehend von den Seitenflächen 13 - zunächst von konstanter Breite B und erweitern sich anschließend kreisbogenförmig, wobei der gebildete Kreisbogen sich über mehr als 180 Grad erstreckt und einen Durchmesser D aufweist, der größer ist als die Breite der Ausnehmungen 16 . These recesses are - starting from the side surfaces 13 - first of constant width B and then expand to a circular arc, wherein the arc formed extends over more than 180 degrees and has a diameter D which is greater than the width of the recesses sixteenth In diese beiden Ausnehmungen 16 ist die Hinleitung 1 und die Rückleitung 2 des Primärleiters eingeklemmt, derart daß der kreisrunde Außendurchmesser der Primärleiter 1 , 2 mit dem kreisbogenförmigen Grund 17 der Ausnehmungen 16 kontaktiert. In these two recesses 16, the outgoing line 1 and the return line 2 of the primary conductor is clamped in such a way that the circular outer diameter of the primary conductor 1, 2 with the circular arc shaped bottom 17 of the recesses contacted sixteenth

Die Hinleitung 1 und die Rückleitung 2 sind aus im Querschnitt kreisrunden Litzendrähten gebildet. The outgoing line 1 and the return line 2 are formed from stranded wires circular in cross section. Die Litzendrähte können an ihrer Außenseite mit einem isolierendem Material ummantelt sein. The stranded wires may be coated on its outside with an insulating material. Die Hinleitung 1 und die Rückleitung 2 sind jeweils am einen Ende miteinander verbunden, während sie am anderen Ende an die Stromquelle - hier nicht dargestellt - angeschlossen sind, von der sie mit einem Wechselstrom beaufschlagt werden. The outgoing line 1 and the return line 2 are connected to each other at one end in each case, while at the other end to the power source - are connected, from which they are supplied with an alternating current - not shown here. Typische Wechselstromfrequenzen liegen im Bereich von 15 kHz, typische Strom- und Spannungswerte liegen bei 200 A und 600 V. Typical AC frequencies are in the range of 15 kHz, typical current and voltage values ​​are 200 A and 600 V.

In Fig. 5 ist das Schienenelement 9 im eingebauten Zustand mit einem darin geführten Stromabnehmer dargestellt. In FIG. 5, the rail member 9 is shown in the installed state with a guided therein current collector. Das Schienenelement 9 ist hierbei fest im Boden angebracht, in dem es seitlich mit Mörtel oder Beton 18 vergossen ist. The rail member 9 is in this case mounted firmly in the ground, in which it is laterally sealed with mortar or concrete 18th Bei dem Boden handelt es sich beispielsweise um den Boden einer Lager- oder Produktionshalle, der regelmäßig aus Beton oder Stahlbeton besteht. At the bottom is, for example, the bottom of a storage or production hall, which regularly consists of concrete or reinforced concrete. Die Oberseite 12 der Schiene 9 schließt hierbei bündig mit der Oberseite 19 des Bodens ab. The upper side 12 of the rail 9 includes in this case is flush with the top side 19 of the floor.

Durch den seitlichen Verguß 18 werden die in der Schiene 9 geführten Hin- und Rückleitungen 1 , 2 in die Ausnehmungen 16 der Schiene 9 eingedrückt. Through the side potting 18 which is guided in the rail 9 and return lines 1 are pressed into the recesses 16 of the bar 9. 2 Die Hin- und Rückleitung 1 , 2 verlaufen daher längs der Schiene 9 parallel in einem gewählten Abstand zueinander. Therefore, the feed and return lines 1, 2 run along the rail 9 in parallel at a selected distance from each other. Der Abstand wird dabei so gewählt, daß eine effiziente induktive Energieübertragung auf den Stromabnehmer 3 erreicht wird. The distance is chosen such that an efficient inductive energy transfer is achieved on the current collector. 3 Abstände im Bereich von ca. 60 mm haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Distances in the range of about 60 mm have proven to be particularly advantageous.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Anordnung eines Schienenelements 9 ist gedanklich dahingehend zu erweitern, daß aus einer Vielzahl dieser Schienenelemente 9 eine Schienenanordnung aufgebaut ist, die neben geraden Stücken und gekrümmten Stücken auch Weichen und andere aus dem Schienenbau bekannte Verzweigungen enthalten kann. In FIGS. Arrangement of a rail member 9 shown 4 and 5 to expand theoretically the effect that a rail construction is built up from a plurality of said rail members 9, which also switches and others from the railway construction may contain known branches next to straight sections and curved pieces. Hierzu können auch einzelne Schienenelemente 9 in gekrümmter Ausführungsform hergestellt werden. See also single elements 9 can be produced in curved embodiment.

Wie aus gemeinsamer Betrachtung der Fig. 4 und 5 zu sehen ist, ist der Stromabnehmer 3 in dem Schienenelement 9 geführt, so daß er in Längsrichtung verfahrbar ist. As can be seen from joint consideration of FIGS. 4 and 5, the current collector 3 is guided in the rail element 9 so that it can be moved in the longitudinal direction. Dazu greift der Stromabnehmer 3 mit dem Führungschiffchen 7 ' des Gehäuses 8 in den Kanal 10 ein, so daß sich der Mittelsteg 7 des in dem Gehäuse angeordneten Ferritkerns 5 mittig zwischen den Primärleitern 1 , 2 befindet. For this purpose, engages the current collector 3 with the Führungschiffchen 7 'of the housing 8 in the channel 10 a, so that the central web 7 of the ferrite core disposed in the housing 5 is located centrally between the primary conductors. 1, 2

Die beschriebene Anordnung funktioniert wie folgt: The arrangement described operates as follows:

Von der nicht dargestellten Stromquelle werden die Hinleitung 1 und die Rückleitung 2 mit Wechselstrom versorgt. From the unillustrated power source, the outgoing line 1 and the return line 2 are supplied with alternating current. Hierdurch wird um die Stromleiter ein Magnetfeld erzeugt, dessen Feldlinien vor allem im Bereich zwischen der Hinleitung 1 und der Rückleitung 2 besonders dicht konzentriert sind, wie in Fig. 3 gezeigt. In this way, a magnetic field is generated around the current conductor, the field lines are particularly densely concentrated mainly in the area between the outgoing line 1 and the return line 2 as shown in Fig. 3. Genau in diesem Bereich kann man also möglichst effektiv auf induktivem Wege über eine Spule Energie aus dem Magnetfeld entziehen und somit mit hohem Wirkungsgrad Energie übertragen. which is exactly in this area can be most effectively deprive inductively through a coil energy from the magnetic field and thus transfer energy with high efficiency.

Aus diesem Grunde ist in der Schiene 9 mittig zwischen den beiden Stromleitern von der Oberseite 12 her der Kanal 10 eingearbeitet. For this reason, is incorporated centrally between the two conductors of the upper side 12 of the forth channel 10 in the rail. 9 Der Stromabnehmer 3 greift mit dem Schiffchen 7 ' des Gehäuses 8 in diesen Kanal 10 ein, so daß sich der Mittelsteg 7 des in dem Gehäuse 8 angeordneten Ferritkerns 5 exakt mittig zwischen den Primärleitern 1 , 2 befindet, wo eine besonders hohe Energiedichte des Magnetfeldes vorliegt. The current collector 3 engages with the shuttle 7 'of the housing 8 in this passage 10 a so that the central web 7 of which is arranged in the housing 8 of ferrite core 5 is exactly in the middle between the primary conductors 1, 2, where a particularly high energy density of the magnetic field is present , Aufgrund des Induktionsgesetzes wird in den Spulen 4 wiederum ein Strom erzeugt, der dann wie oben beschrieben weiter behandelt wird. Due to the law of induction, a current is generated in the coils 4 again, which is then further treated as described above.

Wird der Stromabnehmer 3 entlang des Schienenelements 9 verfahren, ändern sich die Bedingungen nicht, da der Abstand zwischen dem Mittelsteg 7 des Ferritkerns 5 und den Primärleitern 1 , 2 gleich ist, bedingt durch die feste Einfügung der Primärleiter 1 , 2 in das Schienenelement 9 und die Führung des Stromabnehmers 3 in dem Schienenelement 9 . If the current collector 3 along the rail element 9 method, the conditions do not change, since the distance between the central web 7 of the ferrite core 5 and the primary conductors 1, 2 is the same, due to the fixed insertion of the primary conductor 1, 2 in the rail member 9 and the lead of the current collector 3 in the rail element. 9 Das Schiffchen 7 ' des Stromabnehmers 3 mit dem darin angeordneten Mittelsteg 7 des Ferritkerns 5 dient demzufolge sowohl zur seitlichen Führung des Stromabnehmers 3 in der Schiene 9 , als auch zur Formung und zur Aufnahme des vom Primärleiter 1 , 2 erzeugten magnetischen Flusses. The boat 7 'of the current collector 3 having disposed therein the central web 7 of the ferrite core 5 thus serves both for the lateral guidance of the current collector 3 in the rail 9, as well as for molding and for receiving the magnetic flux generated by the primary conductor. 1, 2

Um eine induktive Übertragung der magnetischen Energie mit hohem Wirkungsgrad zu gewährleisten, muß sich der wirksame Bereich des Stromabnehmer 3 entlang seines Verfahrweges in einem Bereich hoher magnetischer Energiedichte, also möglichst mittig zwischen den beiden Primärleitern 1 , 2 , befinden. An inductive transmission of the magnetic energy to ensure high efficiency, the effective area of the current collector 3 along its travel in a region of high magnetic energy density must, so as centrally as possible between the two primary conductors 1, 2, are located. Um die hierfür erforderlichen engen Toleranzgrenzen einzuhalten, ist die hier verwirklichte seitliche Führung durch das Führungsschiffchen 7 ' des Stromabnehmers 3 notwendig. To maintain the required this narrow tolerance limits, the realized here lateral guidance by the Führungsschiffchen 7 'of the current collector 3 is necessary. Mit der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung konnten Wirkungsgrade für die induktive Energieübertragung von mehr als 80% erzielt werden. With the inventive arrangement described herein efficiencies for inductive energy transmission of more than 80% could be achieved.

Durch die erfindungsgemäße T-förmige Ausgestaltung des Ferritkerns 5 wird also eine effiziente Aufnahme der magnetischen Energie ermöglicht, und gleichzeitig eine seitliche Führung des Stromabnehmers 3 entlang seines Verfahrweges verwirklicht. The inventive T-shaped configuration of the ferrite core 5 so efficient absorption of magnetic energy is made possible, and at the same time realizes a lateral guide of the current collector 3 along its travel. Bei entsprechend stabiler Ausgestaltung des Führungsschiffchens 7 ' kann dieses außerdem die Funktion einer Führung für das gesamte, entlang der Schienenanordnung 9 verfahrbaren, Flurtransportfahrzeug übernehemen. This can in accordance with stable configuration of the Führungsschiffchens 7 'also has the function of a guide for the whole along the rail assembly 9 movable, übernehemen hall transport vehicle. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten E-förmigen bzw. U-förmigen Stromabnehmern ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur ein einziger Kanal im Boden vorhanden, was die Befahrbarkeit und Begehbarkeit des Bodensverbessert. In contrast to the processes known from the prior art E-shaped or U-shaped current collectors only a single channel in the ground is present in the inventive device, which the trafficability and accessibility of the Bodensverbessert. Darüberhinaus erweist sich der erfindungsgemäße Stromabnehmer 3 als sehr effizient, insbesondere bei enger Führung der Hin- und Rückleitung 1 , 2 . In addition, the current collector 3 according to the invention proves to be very efficient, especially in close management of the supply and return line 1; 2. Die T-förmige Ausgestaltung des Ferritkerns 5 führt zu einer hohen Energiedichte bei kompakter Bauweise, da die Magnetfelder der unmittelbar nebeneinanderliegenden stromdurchflossenen Leiter sich im Fernbereich nicht gegenseitig auslöschen können, weil die Magnetfeldausbreitung durch den Mittelschenkel des T-förmigen Ferritkerns 5 unterbrochen wird. The T-shaped configuration of the ferrite core 5 leads to a high energy density in a compact design, since the magnetic fields of direct current flowing through adjacent conductors can not cancel each other out in the long range, because the magnetic field propagation is interrupted by the middle leg of the T-shaped ferrite core. 5

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Schienenelements 1 besteht dieses nicht aus Kunststoff, sondern beispielsweise aus keramischem Material. In an advantageous embodiment of the rail element 1, this is not made of plastic, but, for example of ceramic material. Diese Ausführungsform weist insbesondere wegen der Temperaturbeständigkeit und der Formstabilität von keramischen Werkstoffen Vorteile auf. This embodiment has advantages in particular because of temperature resistance and dimensional stability of ceramic materials. Bei dieser Ausführungsform kann das Führungsschiffchen 7 ' aus Metall gefertigt sein. In this embodiment the Führungsschiffchen 7 may be 'made of metal. Auch können die Ausnehmungen 16 in anderer Weise ausgeführt sein. The recesses may be practiced otherwise 16th Beispielsweise kann der kreisbogenförmige Bereich sich nur über einen Winkel von 180° erstrecken, wodurch der Durchmesser D genau gleich der Breite B der Ausnehmungen 16 im Bereich der Seitenflächen 13 entspricht. For example the arcuate portion may extend only over an angle of 180 °, whereby the diameter D exactly equal to 16 corresponds to the width B of the recesses in the region of the side faces. 13 Hierdurch schnappen zwar die Primärleiter 1 und 2 nicht ein, können aber durch geeignete Dimensionierung noch immer elastisch gegen den Grund 17 der Ausnehmungen 16 verklemmt werden. Although this the primary conductors 1 and 2 not snap, but can be clamped by suitable dimensioning still elastically against the base 17 of the recesses sixteenth

Schließlich kann in einer alternativen Ausführungsform des Schienenelements 9 dessen Gesamtbreite im Bereich über den Ausnehmungen 16 geringer sein als im Bereich unter den Ausnehmungen. Finally, in an alternative embodiment of the rail member 9 whose overall width in the range over the recesses 16 may be smaller than in the region below the recesses. Diese Ausführungsform hat beim Einbau des Schienenelements 9 in den Boden den Vorteil, daß nur ein sehr enger Montagekanal in den Boden eingearbeitet werden muss und trotzdem ein vollständiges Ausgießen der Ausnehmungen 16 mit dem Beton 18 ermöglicht wird, da der Beton auch von oben in die Ausnehmungen 16 einfließen kann. This embodiment has the installation of the rail member 9 in the bottom of the advantage that only a very narrow mounting channel must be incorporated into the soil while a complete pouring of the recesses is made possible 16 with the concrete 18 as the concrete from above into the recesses can flow sixteenth

Claims (10)

  1. 1. Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie mit einem eine Hinleitung ( 1 ) und eine Rückleitung ( 2 ) aufweisenden stromdurchflossenen Primärleiter und einem Stromabnehmer ( 3 ) mit einem von mindestens einer Spule ( 4 ) umwickelten Ferritkern ( 5 ) mit einem Mittelsteg ( 7 ), wobei der Mittelsteg ( 7 ) des Ferritkerns ( 5 ) zwischen Hinleitung ( 1 ) und Rückleitung ( 2 ) des Primärleiters ( 1 , 2 ) eingreift, dadurch gekennzeichnet , daß der Ferritkern ( 5 ) einen T-förmigen Querschnitt aufweist und die oder jede Spule ( 4 ) auf den Seitenstegen ( 6 ) des T- förmigen Ferritkerns ( 5 ) angeordnet ist 1. A device for inductive transmission of electric energy with a an outgoing line (1) and a return line (2) having current-carrying primary conductor and a current collector (3) with one of at least a coil (4) wound ferrite core (5) with a central bar (7) wherein the central web (7) of the ferrite core (5) between the outgoing line (1) and return line (2) of the primary conductor (1, 2), characterized in that the ferrite core (5) has a T-shaped cross-section and the or each is arranged coil (4) on the side webs (6) of the T-shaped ferrite core (5)
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg ( 7 ) des Ferritkerns ( 5 ) in einen Kanal ( 10 ) eingreift. 2. Device according to claim 1, characterized in that the central web (7) of the ferrite core (5) engages into a channel (10).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromabnehmer ( 3 ) in dem Kanal ( 10 ) in Längsrichtung verfahrbar angeordnet ist. 3. A device according to claim 2, characterized in that the current collector (3) in the channel (10) is arranged to be movable in the longitudinal direction.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritkern ( 5 ) in einem Gehäuse ( 8 ) angeordnet ist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ferrite core (5) in a housing (8) is arranged.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ( 8 ) an seiner Unterseite ein Führungsschiffchen ( 7 ') aufweist. 5. The device according to claim 4, characterized in that the housing (8) has on its underside a Führungsschiffchen (7 ').
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg ( 7 ) des Ferritkerns ( 5 ) in das Führungsschiffchen ( 7 ') eingreift. 6. The device according to claim 5, characterized in that the central web (7) of the ferrite core (5) in the Führungsschiffchen (7 ') engages.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ( 8 ) an seiner Unterseite eine gleitfähige Beschichtung ( 20 ) aufweist. Includes 7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the housing (8) on its underside, a lubricious coating (20).
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsschiffchen ( 7 ') an seiner Außenseite eine gleitfähige Beschichtung aufweist. 8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the Führungsschiffchen (7 ') has on its outside a lubricious coating.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsschiffchen ( 7 ') in den Kanal ( 10 ) eingreift. 9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the Führungsschiffchen (7 ') engages in the channel (10).
  10. 10. Verwendung der Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche zur induktiven Übertragung elektrischer Energie an Flurtransportfahrzeuge. 10. Use of the device according to one of the preceding claims for inductive transmission of electrical energy to floor transport vehicles.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10353943A1 (en) * 2003-11-18 2005-06-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Arrangement for wireless transfer of energy to an implanted device
DE102009033237A1 (en) * 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electric energy
DE102009033236A1 (en) * 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electric energy
US7916130B2 (en) 1998-09-03 2011-03-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device with liquid crystal display

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6906495B2 (en) 2002-05-13 2005-06-14 Splashpower Limited Contact-less power transfer
GB2388716B (en) 2002-05-13 2004-10-20 Splashpower Ltd Improvements relating to contact-less power transfer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4833337A (en) * 1986-10-16 1989-05-23 Sundstrand Corporation Inductive coupled power system
WO1996020526A1 (en) * 1994-12-24 1996-07-04 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Device for the contactless inductive transmission of electric energy
JPH08324307A (en) * 1995-06-04 1996-12-10 Toyota Autom Loom Works Ltd Feeder line holding device
EP0818868A2 (en) * 1991-03-26 1998-01-14 Auckland Uniservices Limited Inductive power distribution system
EP0886363A1 (en) * 1995-05-29 1998-12-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power source apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08126107A (en) * 1994-10-20 1996-05-17 Fuji Electric Co Ltd Power feeder deevice without contact
JPH08264357A (en) * 1995-03-27 1996-10-11 Juichi Irie Pickup apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4833337A (en) * 1986-10-16 1989-05-23 Sundstrand Corporation Inductive coupled power system
EP0818868A2 (en) * 1991-03-26 1998-01-14 Auckland Uniservices Limited Inductive power distribution system
WO1996020526A1 (en) * 1994-12-24 1996-07-04 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Device for the contactless inductive transmission of electric energy
EP0886363A1 (en) * 1995-05-29 1998-12-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power source apparatus
JPH08324307A (en) * 1995-06-04 1996-12-10 Toyota Autom Loom Works Ltd Feeder line holding device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7916130B2 (en) 1998-09-03 2011-03-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device with liquid crystal display
DE10353943A1 (en) * 2003-11-18 2005-06-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Arrangement for wireless transfer of energy to an implanted device
US7650187B2 (en) 2003-11-18 2010-01-19 DEUTSCHES ZENTRUM FüR LUFT-UND RAUMFAHRT E.V. Assembly for wireless energy communication to an implanted device
DE10353943B4 (en) * 2003-11-18 2013-01-03 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Arrangement for wireless transfer of energy to an implanted device
DE102009033237A1 (en) * 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electric energy
DE102009033236A1 (en) * 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Device for inductive transmission of electric energy
US9024483B2 (en) 2009-07-14 2015-05-05 Conductix-Wampfler Gmbh Device for inductive transmission of electrical energy
US9281708B2 (en) 2009-07-14 2016-03-08 Conductix-Wampfler Gmbh Device for inductive transmission of electrical energy

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