DE202008015230U1

DE202008015230U1 - Energieübertragungssystem "induktives Rad"

Info

Publication number: DE202008015230U1
Application number: DE202008015230U
Authority: DE
Original assignee: Huebner Burkhard Dipl-Ing (fh)
Current assignee: Stemmann Technik GmbH
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2018-11-19

Abstract

Eine Einrichtung zur Übertragung von elektrischer Energie zu einem beweglichen Objekt, bestehend aus einen festen Teil und einem Radsystem welches an bewegliche Objekte befestigt ist, ist dadurch gekennzeichnet, das elektrische Energie im Stillstand und auch während der Bewegung eines Objektes übertragen wird.
1. Ein Energieübertagungssysteminduktives Rad" ist nach Anspruch 1 gekennzeichnet das ein Bodeninduktor ein nach oben gerichtetes magnetisches Feld erzeugt.
2. Ein Energieübertagungssystem „induktives Rad als Matte mit einem Spulensystem ausgeführt" ist nach Anspruch 2 gekennzeichnet das darin enthaltende Spulen durch Einschaltung mittels Sensorelektronik mit elektrischen Strom bespeist werden.
3. Energieübertagungssystem „induktives Rad" ist nach Anspruch 3, ist dadurch gekennzeichnet das ein als Rad aus einer Felge aus nichtmagnetisches Material mit einem Protektor aus einem magnetisch leitfähigem Kunststoff (Elastomer), und einem festen magnetisch leitfähigem Kern besteht.
4. Energieübertagungssystem „induktives Rad" ist dadurch gekennzeichnet, das ein magnetisch leitfähiger Kern in einem Rad quasitationär nach unten gerichtet...

Description

1. Allgemeines
Es besteht ein Bedarf bei beweglichen Maschinenanlagen, in der Logistik und bei in Eisenbahnsystemen elektrische Energie während der Bewegung von Objekten zu übertragen.
Zur Zeit werden heute diese Objekte noch über Schleifkabelverbindungen oder Schleifkontakte mit elektrischer Energie versorgt.
Für diese Form der Energieübertragung soll mit der Erfindung eine verbesserte technische Lösung bereitgestellt werden.
Das Energieübertragungssystem „induktives Rad„ besteht im wesentlichen aus 2. Teilen:

1. Einem Bodeninduktor (2) der Induktionspulen beinhaltet und der als Bodeneinbau oder als Matte ausgeführt ist und 2. einem rotierenden bzw. rotierbarem Rad (1) welches an das bewegliche Objekt, zu welchem die Energie übertragen werden soll, fest montiert ist.

2. Ausführung
Nach der hier beschriebenen Erfindung soll elektrische Energie induktiv mittels eines rotierenden Rades von einem festen zu einem beweglichen Teil übertragen werden.
Dies wird möglich in dem von einem Induktor bzw. Bodeninduktor (2) ein Magnetfeld (12) erzeugt wird, dabei ist das Magnetfeld so gerichtet, das dieses, in ein darüber befindliches und stehendes oder rollendes Rad induziert wird.
Das Rad besteht aus einem magnetisch leitfähigem geblechten Eisenkern (7) mit Bohrung an dem 2 ebenfalls geblechte Radscheiben (5) geflanscht sind, die immer quasistationär in Richtung des Induktors (senkrecht) ausgerichtet ist, so das die magnetischen Feldlinien über einen geringen Luftspalt aus dem Induktor in das Rad eintreten können.
Das Rad besteht aus einer umlaufenden Felge (3) aus nichtmagnetischem Werkstoff z. B. Aluminium, die durch Führungsrollen (10) gehalten wird, und auf dem als Laufprotektor magnetischleitfähiges Elastomer (4) aufgebracht ist.
Dieser Laufprotektor wird bei Andruck des Rades an den Induktor sich flächig verbreitern, sodass der theoretisch vorhandene Luftspalt durch das Elastomer substituiert wird, sodass kein Luftspalt mehr vorhanden ist (platter Reifen Effekt) (11).
Die Konstruktion des Rades ist so gestaltet das der magnetischleitfähige Eisenkern mit den 2 Radscheiben (5) in der Mitte wo der Eisenkern über eine Bohrung verfügt, befestigt ist. Hier ist auch eine Spule (8) um den Eisenkern angeordnet die den magnetischen Russ in elektrischen Strom umwandelt.
Von der Spule wird die gewonnene EMK einer Gleichrichterelektronik (14) zugeführt, aus der dann Verbraucher eingespeist werden können.
Durch den Einsatz eines Kondenatorspeichers (15) beispielsweise aus Supercap, an dieser Stelle kann auch elektrische Energie gespeichert werden und später den Verbrauchern zugeführt werden, die sich auf dem Objekt befinden und mit dem Radsystem starr verbunden sind.
Die Speicherschaltung mit Supercaps ermöglicht die schnelle Übertragung und Speicherung einer größeren Energiemenge durch das Energieübertragungssystem.
Der Bodeninduktor wird aus dem normalen Energieversorgungsnetz über einen Stromrichter (13) mit variabler Frequenz eingespeist, wobei die Bespeisung nur erfolgt, wenn das mobile Objekt mit dem Radsystem sich direkt über den Bodeninduktor befindet.
Hierzu ist eine Sensortechnik an beiden Teilen des Energieübertragungssystems „induktives Rad„ vorhanden.
Dies ist erforderlich wenn beispielsweise Flurfahrzeuge oder Individualfahrzeuge mit dem System ausgerüstet werden und damit mit elektrischer Energie versorgt werden. Weil nur dadurch EMV-Anforderungen an das System eingehalten werden können.

1: Rad
2: Bodeninduktor
3: Felge aus Aluminium
4: magnetisches Elastomer
5: geblechtes geteilte Radscheibe
6: Induktorspule Bodeninduktor
7: geblechter Eisenkern mit Bohrung
8: Spule Rotor
9: Fahrbahnoberkante (Belag)
10: Führungsrolle
11: platter Reifen-Effekt (gedrücktes Elastomer)
12: Magnetfeldbereich
13: Umrichter/Frequenzwandler
14: Gleichrichter
15: Kondensatorspeicher

Claims

Eine Einrichtung zur Übertragung von elektrischer Energie zu einem beweglichen Objekt, bestehend aus einen festen Teil und einem Radsystem welches an bewegliche Objekte befestigt ist, ist dadurch gekennzeichnet, das elektrische Energie im Stillstand und auch während der Bewegung eines Objektes übertragen wird. 1. Ein Energieübertagungssysteminduktives Rad" ist nach Anspruch 1 gekennzeichnet das ein Bodeninduktor ein nach oben gerichtetes magnetisches Feld erzeugt. 2. Ein Energieübertagungssystem „induktives Rad als Matte mit einem Spulensystem ausgeführt" ist nach Anspruch 2 gekennzeichnet das darin enthaltende Spulen durch Einschaltung mittels Sensorelektronik mit elektrischen Strom bespeist werden. 3. Energieübertagungssystem „induktives Rad" ist nach Anspruch 3, ist dadurch gekennzeichnet das ein als Rad aus einer Felge aus nichtmagnetisches Material mit einem Protektor aus einem magnetisch leitfähigem Kunststoff (Elastomer), und einem festen magnetisch leitfähigem Kern besteht. 4. Energieübertagungssystem „induktives Rad" ist dadurch gekennzeichnet, das ein magnetisch leitfähiger Kern in einem Rad quasitationär nach unten gerichtet gehalten wird. 5. Energieübertagungssystem „induktives Rad„ ist dadurch gekennzeichnet, das ein Rad aus zwei Scheibenhäften aus magnetisch leitfähigem Material besteht und durch einen mit einer Spule umgebenen ebenfalls magnetisch leitfähigen Eisenkern verbunden sind. 6. Energieübertagungssystem „induktives Rad„ ist dadurch gekennzeichnet, das eine Felge um einen Eisenkern drehbar gelagert ist. 7. Energieübertagungssystem „induktives Rad ist dadurch gekennzeichnet, ein Energiespeicher vorhanden ist der aus kapazitiven Komponenten bzw. Supercaps besteht und der in kurzer Zeit große Energiemengen speichern kann.